航空电源控制器筛选自动测控系统的设计

为了解决目前筛选试验台自动化程度低、极易出错的问题,采用NI Lab VIEW软件编程控制外接程控电源,设计了某航空电源控制器筛选自动测控系统。该系统降低了工作强度,提高了单台产品的试验效率,有效解决了直流航空电源控制器开环筛选试验中存在的激磁电流难以稳定实时调节的问题。     

基于无刷直流电机的电动车控制器研究与设计

传统的电动车用无刷直流电机(BLDCM)控制器功率逆变电路,为实时检测相电流,通过电阻进行相电流采样并反馈给微控制单元(MCU)进行电流环闭环控制,然而,在功率较大的控制器电路应用中,大电流会导致功率损耗增加。为解决这一问题,以STM32系列微型单片机为核心,设计了一套电动车控制器控制电路。重点阐述BLDCM硬件控制。为改进电源短路保护电路,提出了一种新型的MOS管内阻采样方法,并制作铝基板PCB。测试结果表明:该控制电路测控性能稳定,能够应用于工业生产中。     

基于保护映射理论的航空发动机LPV/PI 控制

针对具有强非线性特性的航空发动机控制问题,将基于保护映射(Guardian Maps,GM)理论的控制方法应用于航空发动机控制系统设计中。基于某型涡扇发动机非线性模型建立了线性变参数(Linear Parameter Varying,LPV)模型;根据保护映射理论设计不同调度参数下的PI(Proportion Integration)控制器,在设计过程中,只需通过给定的初始控制器就可以自动得到满足性能要求的控制器参数集合,避免了在多个平衡点进行控制器设计;以非线性模型为被控对象,采用积分分离PI控制,在飞行包线内的不同工作点进行仿真验证。结果表明:基于保护映射理论的控制方法在解决航空发动机控制系统的非线性问题时具有显著效果。     

基于有限状态机的飞机供电系统控制器建模仿真

为验证飞机供电系统控制保护逻辑设计的合理性,建立了供电系统控制器类模型并进行了仿真。在对比控制器类不同建模方法的基础上,指出了基于有限状态机建立此类模型的方法适用于方案设计阶段对控制保护逻辑建模仿真,并以飞机发电机控制器为例进行了建模仿真。结果表明:模型符合设计要求,控制逻辑和时序逻辑正确,建模方法简洁快速。     

基于CAN总线电源控制系统设计

利用CAN总线良好的适用性,设计了基于CAN总线的电源控制系统;采用集成CAN控制器的C8051F040作为主控芯片,很好地实现了通信和控制功能。     

基于改进无模型自适应算法的涡扇发动机限制保护控制方法

针对发动机限制保护控制问题,提出了一种基于数据驱动的改进无模型自适应限制保护控制方法。以主回路闭环系统为设计对象,通过在常规无模型自适应控制律的准则函数中增加误差变化率,使超限保护系统具有更快的响应速度,给出了改进后系统的稳定性条件,并采用临界比例度法进行了控制器参数整定。仿真结果表明:在不同工作点,所设计的改进无模型自适应限制保护控制器相比常规无模型自适应限制保护控制器,最大超限平均减小2.97%,响应时间平均缩短2.30s,实现了发动机超限后的迅速回调,保证了发动机系统的安全运行。     

基于滑模控制方法的航空发动机控制系统改进设计

为改善传统基于线性控制方法(PID控制)设计航空发动机控制系统在极限保护方面的不足,提出利用非线性控制理论——滑模控制取代原有控制系统中的线性控制器,设计了发动机稳态控制器与基于max-min控制逻辑的极限保护器的综合系统。与传统PID控制方法的控制效果相比较,滑模控制方法可在保证发动机不超限的情况下充分发挥发动机潜能。讨论了边界层厚度等因素对滑模控制抖动的影响。采用滑模方法设计的控制器在硬件在回路平台(HIL)上通过了仿真验证,满足实时性要求。     

为波音747—400设计的新型电源系统

波音系列飞机为当前国际民航主流机型。作为先进的民航客观,其电源系统也非常先进。特别是波音747这样的大型客机,机上用电设备多而复杂。要保证飞行安全,必须配备一套先进的电源。本文主要介绍了波音747－400电源系统的控制和保护设备。其控制和保护都以微型计算机为控制中心,并通过多路传输系统及固态控制器来实现的,也就是目前新型民航运输机采用的“固态配电系统”。该系统具有较强的容错供电能力,可实现负载自动管理,减轻飞机员负担,还具有自检功能,实现飞行中周期性自检和地面维护自检,大大提高了飞机的维护性和出勤率。     

刍动转换开关电器在助航灯光变电站的应用

ATSE（AutomaticTransferSwitchingEquip—ment）自动转换开关电器，是由开关与转换控制器（或微型控制电脑）及传动机构（微型电机或电磁操作机构）组合而成的机电一体化带机电连锁的开关电器，具有转换、保护和隔离的功能。适用于一级负荷及二级负荷的供配电系统中主电源与备用电源的自动转换。机场助航灯光属一级负荷，附件十四也要求助航灯光变电站应设有第二电源，所以ATSE十分适宜在助航灯光变电站中使用。     

基于MSP430汽车防抱死制动控制器的设计

介绍了一种汽车防抱死制动系统控制器的设计。控制器以MSP430F149单片机为核心,根据防抱死制动系统的工作原理,利用轮速传感器,对轮速进行滤波、放大、整形等实现车轮速度的采集。采用基于车轮滑移率的防抱控制理论,根据车速、轮速来计算车轮滑移率。在硬件设计方面,根据系统选择了MSP430F149单片机,设计出信号输入回路、输出驱动回路、电源部分,给出了系统结构原理图。     

一种动态电源供电系统的设计实现方法

为将动态电压调整技术应用于设计中进行功耗优化,阐述了动态电源调整技术、电压识别技术、PMBus总线等基础知识,提出了一种动态电源供电系统的设计方案。采用UCD9222控制器和UCD7242驱动器的设计实例,介绍了动态电源供电系统的配置管理和实现方法,实现了对处理器内核供电电压的动态供电,具有通用性和易用性等优点,可以有效降低系统功耗,满足动态电源供电的设计需求。     

涡扇发动机极值限制保护闭环控制设计

现代高性能涡扇发动机采用分段组合多变量控制计划,以发挥发动机工作在整个飞行包线范围内的气动热力设计潜力。为保证发动机在过渡态工作的安全性,控制系统中必须考虑极值限制保护控制的设计问题。为避免直接限制保护控制引发的不同控制通道切换带来的系统震荡问题,提出1种高回路稳态增益的滞后-超前频域校正间接极值限制保护控制器设计方法,在保证限制回路足够的稳态精度和抗噪声能力的同时,又避免了引入积分环节导致相角裕度损失过大的缺点。通过发动机线性模型和非线性模型的控制系统仿真,验证了所述方法设计限制控制器的有效性。     

鲁棒控制用于涡喷发动机控制器设计

基于LMI(LinearMatrixInequality,线性矩阵不等式)的方法,将PID控制律与鲁棒技术交叉结合,考虑了控制受限条件,提出了一种基于LMI的输出反馈PI控制器分段设计的切换方法。这一技术应用于某型涡喷发动机全功能的数字式电子控制器的稳态控制中,并介绍了该型涡喷发动机控制系统的组成,包括硬件、软件、步进电机执行机构及燃油计量装置。设计的电子控制器在发动机半实物仿真平台上进行了鲁棒性能的验证,实现了电子控制器的等转速调节功能和逻辑监控保护功能,满足涡喷发动机多功能FADEC控制要求。      

基于DSP的航空发电机检测电路的设计

飞机发电机控制器是飞机电源系统的重要组成部分,文中设计了以TMS320LF2407A DSP芯片为核心处理器的航空交流发电机数字控制器的检测电路,可以实现交流采样、同步信号检测等功能,该电路有助于简化发电机控制器的硬件结构,提高发电机数字控制器的抗干扰能力和可靠性。     

UC3843控制多路输出开关电源设计与实现

介绍了采用UC3843控制器的单端反激式开关电源的设计与实现,讲述了UC3843控制器内部电路及其特点,通过具体的多路输出开关电源设计实例分析了设计的主要步骤以及实际设计中应注意的问题,并提出了抑制噪声的措施,最后给出了该电源的性能测试数据。     

基于DSP的交流发电机控制器电磁兼容问题研究

主要介绍了基于DSP的交流发电机控制器电磁兼容（EMC）问题的研究意义,对该控制器的EMC问题进行了深入分析,并提出了解决方法。从接口电路设计、总线设计、电源电路和结构设计,以及印制线路板的布局这几个方面,分析了抗电磁干扰的基本方法,提出了解决交流发电机控制器EMC问题的措施。     

基于MPS4021的20W LED驱动电源设计

采用原边反馈方案设计出一款20W LED驱动电源,通过变压器初次级隔离省去了副边反馈电路,提高了驱动电源的安全性和可靠性,并节约了BOM成本。所设计的驱动电源实现了在全电压范围内输出电流精度达±5%、功率因数大于0.9、效率大于85%,使用寿命大于3万小时,电磁干扰符合EN55015限制要求,并且具备有过流保护和过压保护功能,对设计大功率LED驱动电源具有一定的参考价值。     

基于SPI接口隔离的分组A/D转换设计与实现

系统需要控制多个执行器或多个设备,每个执行器或设备又要求控制相对独立,避免单个执行器或设备失效导致整个系统瘫痪。基于此需求,很多系统要求各个执行器或设备的控制信号和反馈信号与控制器相互隔离。从应用需求出发分析了各种隔离方式的特性、隔离点和隔离接口选择的优缺点,阐述了基于SPI接口隔离实现不同单元模拟量采集的设计原因,以某发射控制系统的电源电压采集单元作为示例,验证设计方案及实现方法。     

基于保护映射理论的鲁棒控制新方法

针对现代控制系统不确定性的问题,基于保护映射理论提出了一种新的鲁棒控制方法.利用保护映射理论,构建控制器增益与闭环系统极点间的联系,通过配置闭环系统极点,改善控制系统的动态特性和稳态性能,以满足期望的性能指标.整个设计过程中控制器结构固定,只需一个初始增益,即可实现系统的鲁棒控制.仿真研究显示对含参数变化的2阶系统模型,该方法能够自适应地获取满足整个变化系统控制性能的控制器增益,同时Monte Carlo随机试验表明了系统参数随机变化下,所求控制增益仍满足系统控制性能要求,从而保证了控制过程的鲁棒性.      

基于非线性PID控制的无人机飞控系统优化设计

针对固定翼无人机的飞行控制律设计问题,提出了一种基于非线性PID控制原理的控制器。该控制器的比例、积分、微分增益是控制误差的非线性函数。确定该组函数的参数主要根据最优控制理论选择性能指标,采用遗传算法寻优。在此基础上,实现对无人机飞行控制律的优化设计。仿真结果表明,使用该控制器设计的无人机飞行控制回路比用常规PID控制器表现出很大的优越性。