基于DSP和CAN总线的航空发动机智能位置控制器
机电系毕业设计基于DSP控制的无人机飞行控制系统设计
《机电系毕业设计：基于DSP控制的无人机飞行控制系统设计》摘要随着无人机市场的不断发展，越来越多的人开始对无人机技术有所关注。
本文基于DSP控制技术，设计了一套无人机飞行控制系统，旨在提高无人机的安全性、稳定性和控制精度。
本文首先介绍了无人机的概念和分类，对无人机的飞行控制系统进行了详细的分析和研究。
然后，分析了DSP控制技术在无人机控制系统中的应用，并给出了控制系统的结构图和系统功能描述。
最后，通过实验验证了系统的性能，结果表明，本设计的无人机飞行控制系统具有较好的稳定性和高精度控制能力。
关键词：无人机、DSP控制技术、飞行控制系统、稳定性、精度AbstractWith the continuous development of the drone market, more and more people have begun to pay attention to drone technology. Based on DSP control technology, this paper designs a set of drone flight control system, aiming to improve the safety, stability and control accuracy of drones. This paper first introduces the concept and classification of drones, and analyzes and studies in detail the flight control system of drones. Then, the application of DSP control technology in the drone control system is analyzed, and the structure diagram and system function description of the control system are given. Finally, the performance of the system is verified through experiments. The results show that the designed drone flight control system has good stability and high precision control ability.Keywords: drone, DSP control technology, flight control system, stability, accuracy1. 引言近年来，随着人工智能技术、自动化技术和先进的传感器技术的不断发展，无人机逐渐成为人们关注的热点话题。
基于CAN总线的航空发动机试车台实时测控系统设计
７ ２・
《 测控 技 术） ２ Ｏ ｌ ３年 第 ３ ２卷 第 １ １期
基于 Ｃ Ａ Ｎ总 线 的 航 空 发 动 机试 车 台 实时测控 系统设计
杨 帆， 樊 丁， 彭 凯， 王 旺元
７ １ ０ ０ ７ ２ ） （ 西北工业大学 动力与能源学院 ， 陕西 西安
摘要 ： 针 对某 型航 空发动 机 的性 能测试 需 求 ， 设计 了基 于 Ｃ Ａ Ｎ总 线的上 下位机 实 时测控 系统 ， 该 系统 综
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ａｃ ｃ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ｐｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｎ ｃ ｅ ｔ ｅ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ ｒ ｅ ｑ ｕ ｉ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ｏ ｆ ａ ｎ ａ ｅ ｒ ｏ ｅ ｎ ｇ ｉ ｎｅ ， ａ ｒ ｅ ａ ｌ — ｔ ｉ ｍｅ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｎ ｄ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｈ ｏ ｓ ｔ ａ ｎ ｄ ｌ ｏ ｗｅ ｒ ｃ ｏ ｍｐ ｕ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｅ ｄ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ Ｏ ｉ ｌ ＣＡＮ． Ｔｈ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｉ ｎ ｔ ｅ ｇ ｒ ａ ｔ ｅ ｓ ｍａ ｎ ｙ ａ ｄ ｖ ａ ｎ ｃ ｅ ｄ ｔ ｅ ｃ ｈ— ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｅ ｓ ， ｓ ｕｃ ｈ ａ ｓ ｂ ｕｓ ｔ ｅ ｓ ｔ ， ｖ ｉ ｒ ｔ ｕａ ｌ ｉ ｎｓ ｔ ｒ ｕｍｅ ｎ ｔ ｓ ａ ｎ ｄ ｒ ｅ ａ ｌ ・ ｔ ｉ ｍｅ ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｎｇ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ． Ｉ ｎ ｖ ｉ ｅ ｗ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｄ ａ ｔ ａ ｌ ｏ ｓ ｓ ｐ ｒ ｏ ｂｌ ｅ ｍ ｏ ｆ ＣＡＮ ｃ ｏ ｍｍｕ ｎ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｎｅ ｔ ｗｏ ｒ ｋ，ａ ｄａ ｔ ａ ｐ ａ ｃ ｋ ｅ ｔ ｌ ｏ ｓ ｓ ｃ ｏ ｍｐ ｅ ｎ ｓ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｇ ｏ ｒ ｉ ｔ ｈ ｍ ｉ ｓ ｐ ｒ ｏ ｐ ｏ ｓ ｅ ｄ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｂ ｕ ｆ ｆ ｅ ｒ ． Ｔｈ ｅ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈｏ ｗ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｉ ｓ ｓ ｔ ａ ｂ ｌ ｅ ａ ｎ ｄ ｒ ｅ ｌ ｉ ａ ｂ ｌ ｅ ， ｒ ｅ ａ ｌ — ｔ ｉ ｍｅ ，ａ ｎ ｄ ｈ ａ ｓ ｈ ｉ ｇ ｈ ｐ ｒ ｅ ｃ ｉ ｓ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｎ ｄ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ， ａ ｎ ｄ ａ ｃ ｈ ｉ ｅ ｖ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｒ ｅ ｄ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｒ ｅ ｑ ｕ ｉ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ．
基于CAN总线的航空发动机智能执行机构的设计
Ｄｅ ． ０ ６ ｃ２０
Ｉ ｔ ｌｉ ｅ ｔ ａ ｏ ｓｄ ｎ ＣＡＮ ｓ ｎ ｅｌｇ ｎｔＡｃｕ ｔ ｒＢａ ｅ ｏ Ｂｕ
Ｈ Ｕ Ｊ ｎｈ ｉ ， ＡＮ Ｋｕ ， ｉ—ａ ＱＩ ｎ Ｘ Ｓ ｏ －ｈ ｎ ＨＥ Ｘｉ－ａ ， ｈ ｕｓｅ ｇ， ｕ ｒ ｎ ＨＯＵ Ｓ ｅｇ ｌ ｈ ｎ －ｉ
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第１ 卷 ９
第 ６期
传 感 技 术 学 报
Ｃ ＮＥ Ｅ Ｊ ＵＲ Ｌ ＯＦ Ｓ ＮＳ Ｒ ＮＤ ＡＣ ＵＡ Ｒ ＨＩ Ｓ Ｏ ＮＡ Ｅ Ｏ Ｓ Ａ Ｔ ＴＯ Ｓ
Ｖｏ ． ９ Ｎｏ ６ １１ ．
２０ ０ ６年 １ ２月
ｂ ｓｄｏ ａ ｅ ｎ ＣＡＮ ｕ ｓｐ ｏ ｏ ｅ ． Ｔｈ ｎ ｄ ｔｉ ｄ ｈ ｒ ｗａ ｅｃｒ ｕ ｔａ ｄ ｓ ｆｗａ ｅ ａ ｉ ｍ ｅｉ ｒ ｅ ｉｎ ｄ ｂ ｓｗａ ｒ ｐ ｓ ｄ ｅ ｅ ａｌ ａ ｄ ｒ ｉｃ ｉ ｎ ｏ ｔ ｒ ｒｔ ｅ ｈ ｔ ｗｅ ｅｄ ｓｇ ｅ ． ｃ
ｔ ｅｍａｎ ｃ ｍ ｐ ｎ ｎ ｓｏ ｅｏ ｅ ｇ ｎ ｉｔｉｕ ｅ ｏ ｔｏ ｙ ｔｍ （ ｈ ｉ ｏ ｏ ｅ ｔ ｆａ ｒ－ ｎ ｉｅｄ ｓｒｂ ｔｄ ｃ ｎ ｒ ｌ ｓｅ ｓ ＡＤＣＳ） ｈ ｅ ｉｎ ｏ ｔｌ ｇ ｎ ｃｕ ｔ ｒ ，ｔ ｅｄ ｓｇ ｆｉ ｅｌ ｅ ｔａ ｔ ａｏ ｎ ｉ
ｉｔｌｉｅ ｔａ ｔ ａ ｏ ｈ ｗｓｍ ａ ｙ ｏ ｈ ｒａ ｖ ｎ ａ ｅ ，ｓ ｃ ｓｄ ｃ ｅ ｓｎ ｈ ｓ ｎ ｌ ａ ｕ ｉ ｇ ｅｒ ｒ ｌ — ｎ ｅｌ ｎ ｃｕ ｔ ｒｓ ｏ ｎ ｔ ｅ ｄ ａ ｔｇ ｓ ｕ ｈａ ｅ ｒａ ｉｇ ｐ ａ ｅａ ｇｅ ｍｅ ｓ ｒｎ ｒｏ ，ｅｉ ｇ ｍｉ ｎ ｔ ｇ ｒｎ ｏ ｎ ｉｅ ａ ｄ ｉ ｐ ｏ ｉｇ ｒｓ ｏ ｓ ｐ ｅ ． Ａｓ ａ ｒｓ ｌ， ｉ ｉ ｅ ｙ ｉ ｏ ｔｎ ｎ ａ ｔ ａｏ ｏ ｔｏ ａｉ ａ ｄ ｍ ｏｓ ｎ ｍ ｒ ｖｎ ｅ ｐ ｎ ｅ ｓ ｅ ｄ ｎ ｅ ｕ ｔ ｔ ｓ ｖ ｒ ｍｐ ｒａ ｔｉ ｃ ｕ ｔ ｒｃ ｎ ｒ ｌ ｐ ｅ ｉｉｎ ａ ｄａ ｒ －ｎ ｉ ｅｃ ｎ ｒ ｌｐ ｒｏ ｍ ａ ｃ ． ｒ ｃｓｏ ｎ ｅ ｏ ｅ ｇｎ ｏ ｔｏ ｅ ｆ ｒ ｎ ｅ Ｋｅ ｒ ｓ ａｒｒ ｆ ｎ ｉ ｅ ｙｗｏ ｄ ： ｉｃａ ｔｅ ｇｎ ；ＣＡＮ ｕ ；ＤＳ ｂｓ Ｐ；ｉ ｔｌ ｇ ｎ ｃｕ ｔ ｒ ｉｔｉｕ ｅ ｏ ｔｏ ；ｒｐ ａ ｅ ｔｒ ｎ ｅｌ ｅ ｔａ ｔ ａ ｏ ；ｄｓｒｂ ｔｄ ｃ ｎ ｒ ｌ ｅ ｅ ｔ ｒｍｏ ｏ ｉ Ｅ ＣＣ： ２ ０ ＥＡ ７ ３
基于DSP的小型无人机飞行控制系统设计(1)
第36卷 增刊Ⅰ2008年 10月 华 中 科 技 大 学 学 报(自然科学版)J.Huazhong Univ.of Sci.&Tech.(Natrual Science Edition )Vol.36Sup.Ⅰ Oct. 2008收稿日期:2008207215.作者简介:何清华(19462),男,教授;杨 敏(通信作者),硕士研究生,E 2mail :yangmin850313@.基金项目:湖南省科技计划重点资助项目(2007FJ 1006).基于DSP 的小型无人机飞行控制系统设计何清华 杨 敏 贺继林 刘银春(中南大学现代复杂装备设计与极端制造教育部重点实验室,湖南长沙410083)摘要:针对无人机性能指标和体积限制,设计了一种基于DSP56F807的新型飞行控制系统.阐述了系统的设计思想及软硬件结构和控制策略,给出了相应的飞行控制流程图与神经网络动态逆控制原理图.DSP 采用哈佛结构,使得指令处理和数据存取可以同时进行,大大提高了处理效率,测量精度及计算速度等也得到了相应的提高.通过在环回路仿真验证表明,所设计的系统具有计算速度快、可靠性好等优点,从而赋予无人机更大的机动性和更广泛的适用性.关 键 词:数字信号处理器;无人机;神经网络;飞行控制系统;控制策略中图分类号:TP249 文献标识码:A 文章编号:167124512(2008)S120254204Design of a small UAV flight control system based on DSPHe Qi ng hua Yang M i n He J ili n L i u Yi nchun(Key Laboratory of Modern Complex Equipment Design and Extreme Manufacturing ,Central South University ,Changsha 410083,China )Abstract :A new type of flight control system based on DSP56F807is designed ,based on t he perform 2ance of UAV (unmanned aerial vehicle )and t he limitation of volume.The design scheme ,hardware and software st ruct ure and control st rategy are expatiated.The corresponding flight cont rol flow chartand t he schematic diagram of neural network dynamic inverse cont rol are p ropo sed.DSP (digital sig 2nal processor )adopt s t he Harvard st ruct ure ,t hen inst ruction p rocessing and data accessing can be run at t he same time ,and t he efficiency is imp roved greatly.Measurement accuracy and comp ute speed are increased accordingly.The design is noted for it s calculation speed and high reliability by in 2t he 2loop simulation and it can give t he UAV greater mobility and more extensive applicability.K ey w ords :digital signal processor (DSP );unmanned aerial vehicle (UAV );neural networks ;flightcont rol system ;control st rategy 无人机(UAV )是一种无人驾驶、可重复使用的航空飞行器.飞行控制系统(以下简称飞控系统)是无人机的核心,其性能直接关系到无人机的应用范围及任务的完成.随着航空技术的发展,尤其是综合技术的发展,对无人机机动性能的要求越来越高,这就要求无人机的控制核心向高精度和小型化发展.高精度要求无人机的制导精度高、稳定性好,能够适应复杂的外界环境.小型化对控制系统的质量和体积提出了更高的要求,要求控制计算机的性能越高越好,体积越小越好[1～3].性能指标要求与体积限制迫切需要设计研制新型的飞控系统.基于PC 机和单片机是目前飞控系统设计中最常用的2种方式.基于PC 机的无人机飞控计算机寻址能力强,能够进行实时的高精度和高速度计算,但接口能力差,需要较多的外围接口器件配合,体积大,不易实现小型化[4].基于单片机的飞控计算机接口能力强,但运算速度相对较慢,片内集成度低,I/O 资源少,系统资源不足.其解决办法就是采用多单片机并行处理,但这样无疑会使系统复杂化,可靠性降低,系统之间的协调性也难以得到保证[5].针对以上系统所存在的问题,开发了基于DSP56F807的飞控系统.DSP 体积小、成本低、设计灵活,为以DSP 为核心的飞控系统的实现奠定了坚实的硬件基础.1 DSP56F807数字信号处理器DSP56F807是飞思卡尔结合数字信号处理器(DSP )和微控制器(MCU )功能的混合型处理器技术的结晶[6],具有如下主要特征:集成了56800Hawk V1内核,处理速度在内核工作频率80M Hz 时,可达40M I/s ;拥有2个六通道PWM 模块,1个符合CAN 2.0A/B 标准的MSCAN 模块,2个串行通信接口等丰富接口资源;片内有60Kbit ×16byte 的程序Flash ,2Kbit ×16byte 的程序RAM ,8Kbit ×16byte 数据Flash ,4Kbit ×16byte 数据RAM ,2Kbit ×16byte 启动Flash ;共4个通用积分定时器;J TA G/OnCETM 在线调试端口[6].DSP56F807具有丰富的片内外资源、较低的功耗、良好的抗干扰能力和工作稳定性以及高速的数据处理能力,所以非常适合于无人机的飞控系统.2 无人机飞控系统设计2.1 系统硬件设计如图1所示,整个系统由地面监控站(GCS )、机载飞控计算机和图像部分3部分构成.GCS 负责无人机飞行状态监控,在目标识别的实现及紧急情况下切换至手动控制.机载飞控计算机包括无人机本体、各种传感器、主控制器以及无线传输设备.图像部分主要为摄像头和图像传输设备.其中,平台串口通信采用最精简的RS232通信协议,即双线通信的异步串行通信接口.控制器与其他远程设备或控制器进行全双工、异步、不归零串口通信,可以实现GPS信号接收及与地面监控站图1 飞控系统图的远程通信.2.2 信号采集及处理2.2.1 信号采集信号采集主要包括ADC 和GPS 等信号采集.ADC 信号采用中断接收方式,首先在主程序中设置好中断条件,当中断条件满足时,CPU 自动调用中断服务子程序;由于GPS 采用ASCII 码接收,因此其帧长度不定,采用接收到字符即产生中断的方法.2.2.2 信号处理通常情况下信号采集处理系统的对象都为大信号,但在一些特殊场合,采集的信号很微弱,其幅值只有几个μV ,并且可能会淹没在大量的随机噪声中.为此,优化前端调理电路,并利用测量放大器抑制共模信号(包括直流信号和交流信号),保证采集数据的精度[7].这里采用时域信号的取样积累平均方法,降低了算法的实现难度.时域信号的取样积累方法就是在信号周期内将时间分成若干间隔,在这些时间间隔内对信号进行多次测量累加.时间间隔的大小取决于要求恢复信号的精度.某一点的取样值都是信号和噪声的叠加,若信号值是S in ,噪声值为N in ,则信噪比为S in /N in .对这一采样点经N 次采样,并对N 个采样值线性积累平均,则信号的值将增加N 倍,即S out =N S in .由于噪声信号的随机性,其平均输出值为N out =N N in ,累加后信号输出的信噪比为S out /N out =N S in /N in ,信噪比改善为P out /P in =N ,其中:P out =S out /N out 表示输出信噪比;P in =S in /N in 表示输入信噪比.・552・增刊Ⅰ 何清华等:基于DSP 的小型无人机飞行控制系统设计 若要恢复的信号逼近真实信号,则理论上采样时间越短越好,重复采样次数越多越好,但实际上由于实时控制要求以及运算能力和存储能力的制约,不能做到任意多次的重复采样.因为IMU (惯性测量单元)等传感器输入的信号幅值往往较小,所以在进行信号处理之前必须进行信号调理放大.这里选用BU RR 2BROWM 公司的INA129小功率通用仪表放大器进行信号调理.它具有优异的精度和很宽的带宽,在增益高达100时,带宽达200k Hz ,其放大倍数G =(1+49.4)k Ω/R G ,其中R G 为可调电阻器电阻值.2.3 软件设计与控制策略2.3.1 神经网络动态逆控制方案目前,在众多的非线性控制系统设计方法中,真正能应用到飞控系统设计的只有反馈线性化方法,并且该方法在有人机上已经得到成功应用,故可以直接基于无人机的非线性模型,采用非线性控制系统设计方法进行设计,非线性动态逆控制就是一种切实可行的非线性控制系统设计方法[4].但是动态逆技术难以克服逆误差与增强鲁棒性[8],所以本文在动态逆控制方案基础上进行基于神经网络动态逆控制的飞控系统设计,控制原理如图2所示.基本思想是用神经网络逼近对象的逆模型,同时用神经网络辨识逆误差.该方案通过神经网络较好地解决了无人机精确模型无法获得的缺陷,其自适应律具有一定的鲁棒性与容错性.图2 神经网络动态逆控制原理图2.3.2 软件流程图3为系统软件总体流程,主要分为4部分:a .初始化,系统软硬件的初始化和参数预置;b .遥控遥测,接收、执行地面监测指令,同时将飞行参数和遥测数据发送回地面监测站;c .自主导航,接收、处理传感器数据,进行控制解算,自主完成导航任务;d .定时与中断处理,完成已规划好图3 系统软件总体流程的相关任务.3 在环回路仿真为进一步验证飞控系统的性能,以DSP56F807为核心,利用Simulink 所建立的无人机模型和RS232串口通信,构建硬件在环回路仿真系统.限于篇幅,在此不详细介绍无人机模型构建方法以及详细的仿真实验步骤,只给出滚转角与偏航角响应图(如图4所示).该飞控系统通过试验验证,达到了预期目的,满足了现代无人机的性能指标并实现了小体积化.基于DSP 的飞控系统具有较高的集成度、较好的实时性和高性价比,在此基础上可以很好地・652・ 华 中 科 技 大 学 学 报(自然科学版) 第36卷图4 滚转角与偏航角响应图实现无人机更大的机动性、更高的灵活性和更广泛的适用性.参考文献[1]古月徐,杨 忠,龚华军.基于DSP的飞行控制器的设计与半实物仿真[J].自动化技术与应用,2005, 24(2):28232.[2]Roberts J M,Corke P I,Buskey G.Low2cost flightcontrol system for a small autonomous helicopters[C]∥Proc2002Australasian Conference on Roboticsand Automation.[s.n.],2003:27229.[3]G avrlets V,Shterenberg A,Martinos I,et al.Avi2onics system for aggressive maneuvers[J].IEE Aess Systems Magazine,2001,9(2):14217.[4]赵 鹏,蒋烈辉,吴金波.基于A T91m55800的无人机飞行控制系统设计与实现[J].微计算机信息, 2005,21(4):97298.[5]刘 波.无人机非线性控制律研究和仿真[D].长沙:中南大学机电工程学院,2006.[6]范寿康,康广荃,尹 磊,等.Freescale16位DSP原理与开发技术[M].北京:机械工业出版社,2006.[7]华 容.信号分析与处理[M].北京:高等教育出版社,2004.[8]曹云峰,苏丙未,沈春林.无人机飞行控制系统先进设计技术评述[J].飞机设计,2001,12(4):10214.・752・增刊Ⅰ 何清华等:基于DSP的小型无人机飞行控制系统设计 。
基于DSP2812的新型飞机电源控制器的设计
基于DSP2812的新型飞机电源控制器的设计
张晓斌;李伟林;郑先成;陈兵彬
【期刊名称】《计算机测量与控制》
【年(卷),期】2009(017)009
【摘要】电源控制器(PCU)在飞机供电系统(EPS)的控制保护中居于核心地位.设计的飞机电源控制器以高性能DSP芯片TMS320F2812为核心,采用通用的嵌入式硬件和软件设计方法,构建了一个高性能的控制系统平台.通过RS485总线接口实现与地面维护设备的通信,维护方便.通过ARINC429总线通信接口与交流一次配电控制装置通信,接收交流一次配电控制装置发送的命令并向其报告工作状态.根据该原理研制的试验样机现已进入试验验收阶段,试验结果表明,该控制器工作可靠,性能良好.【总页数】3页(P1732-1734)
【作者】张晓斌;李伟林;郑先成;陈兵彬
【作者单位】西北工业大学,自动化院,陕西,西安,710072;西北工业大学,自动化院,陕西,西安,710072;西北工业大学,自动化院,陕西,西安,710072;西北工业大学,自动化院,陕西,西安,710072
【正文语种】中文
【中图分类】TP206.1
【相关文献】
1.基于DSP的新型电子束焊机高压电源控制器设计 [J], 陈江彬;韦寿祺
2.基于DSP2812和CPLD的飞机交流一次配电控制器的设计 [J], 孙梦楠;董延军;
刘中秀
3.基于VC++的飞机电源控制器试验台软件设计 [J], 刘晔;杨新伟;张璐;惠培智;王斌;师丹;孙培培
4.一种新型飞机电源控制器的设计 [J], 张晓斌;李伟林;郑先成;陈兵彬
5.基于MPC566的飞机电源控制器系统设计 [J], 张东伟;张晓斌;郑先成
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基于DSP控制系统的CAN总线通信
基于DSP控制系统的CAN总线通信王坚【期刊名称】《计算机光盘软件与应用》【年(卷),期】2011(000)012【摘要】本文主要介绍了CAN总线通信在粗纱机DSP控制系统中的应用。
该系统采用的是TI公司的TMS320F2812作为处理器，利用其内嵌的CAN控制器实现了与人机界面和伺服控制器的参数传递，详细说明了TMS320F2812的CAN控制器的接口驱动电路，以及在粗纱机中控制系统中的CAN通信程序设计思路和方法。
%This chapter shows the application of the CAN Bus communication in Roving machine DSP controlling system.This system adopts theTMS320F2812 from TI as the processor,which could achieve the parameter passing among human-computer interface,servo controller【总页数】2页(P3-4)【作者】王坚【作者单位】北京经纬纺机新技术有限公司,北京100176【正文语种】中文【中图分类】TP273.5【相关文献】1.基于CAN总线和DSP的火灾自动报警控制系统设计 [J], 宋德贵;张金贵2.基于DSP和CAN总线的多电机控制系统冗余设计 [J], 孙玉胜;薛贺杰3.基于DSP的CVT控制系统中的CAN总线的应用 [J], 郑荣良;张琛;张涌;侯素礼;吴海啸4.基于DSP和CAN总线多轴电机控制系统 [J], 彭涛;李鹏飞;张宏伟;张蕾5.基于DSP和CAN总线的网络化运动控制系统研究 [J], 马东;肖金壮;王洪瑞因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于DSP的航空发动机分布式控制TTCAN总线的节点设计
关越（ １ ９ ８ ９ ） ， 男， 在读 硕 士研 究 生 ， 研 究方 向为航空发 动机分 布式 控制 。 Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ １ 一 ｒ ＣＡＮ Ｎｏ ｄ ｅ ｆ ｏ ｒ Ａｅ ｒ ｏ ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ Ｄｉ ｓ ｔ ｒ ｉ ｂ ｕ ｔ ｅ ｄ Ｃｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ 基金资助 ：航空基金（ ２ Ｏ ｌ １ Ｚ Ｂ ５ ２ ０ ２ １ ） 、 中央高校基本科研业 务费青 年科技 创新 基 金（ Ｎ Ｚ ２ ０ １ ２ １ １ ２ ） 、 江苏 高校 优势 学科 建设
基于DSP的发动机测控系统
基于DSP的发动机测控系统
苏海峰
【期刊名称】《内燃机》
【年(卷),期】2007(000)003
【摘要】介绍了基于Motorola 16位DSP 56F807的发动机测控系统,该系统的功能有数据采集、保存、实时监视和现场控制.系统开发主要包括:传感器信号处理电路,执行器功率驱动电路,电控系统软件设计,发动机测控系统上位机通信监控系统.通过实车试验,证明了该测控系统的实用性.
【总页数】4页(P39-41,45)
【作者】苏海峰
【作者单位】石家庄职业技术学院,机电系,河北,石家庄,050081
【正文语种】中文
【中图分类】TK404.3
【相关文献】
1.基于DSP的超磁致伸缩致动器测控系统设计 [J], 荣策;何忠波;李冬伟;薛光明;郑佳伟
2.基于DSP的微机械材料力学性能测控系统的设计 [J], 赵大伟;
3.基于DSP的微机械材料力学性能测控系统的设计 [J], 赵大伟
4.基于dsPIC33F芯片的智能注水测控系统设计 [J], 杜福云;王爱双;李英松;韩子珐;周欢;李越
5.基于DSP的数控XY工作台同步触发测控系统 [J], 杨洪涛;顾嘉辉;江磊;李莉
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基于CAN总线的航空发动机智能压力传感器设计
基于CAN总线的航空发动机智能压力传感器设计赵泽平; 彭靖波; 徐若淞【期刊名称】《《仪表技术与传感器》》【年(卷),期】2019(000)010【总页数】4页(P17-20)【关键词】航空发动机; 分布式控制; DSP; CAN总线; 智能压力传感器【作者】赵泽平; 彭靖波; 徐若淞【作者单位】空军工程大学航空工程学院陕西西安 710038【正文语种】中文【中图分类】TP2740 引言航空发动机分布式控制系统由中央控制器、智能传感器、智能执行机构、电源总线和数据总线组成，是未来航空发动机控制系统的发展方向。
相比于集中式控制系统，分布式控制系统将信号采集、数据处理等低级功能交由智能装置来完成，中央控制器只完成控制算法实现等高级功能[1]。
由于航空发动机控制系统对信号处理的实时性要求比较高，指令运行速度需要在10 MIPS以上，传统的单片机无法满足此需求，而DSP具有高速运算能力，并且功耗较低，本文选择DSP作为航空发动机智能传感器的微处理器。
本文在PTG500/708压阻式压力传感器的基础上，微处理器选择集成了CAN总线控制器和CAN总线通信接口的TMS320LF2407，设计了一种基于CAN总线的智能航空发动机压力传感器。
1 压阻式压力传感器原理压阻式压力传感器利用半导体材料在受压条件下自身电阻改变，在电阻两端添加激励电压，通过测量输出电压进而实现对压力的采集[2]。
1.1 半导体压阻效应半导体电阻率会随着加载在自身的压力而发生相应变化：Δρ=πσ(1)式中：ρ为电阻率；π为压阻系数；σ为施加在半导体上的应力，Pa。
压阻式压力传感器采用半导体膜片对加载在其上的压力进行感应，当有应力作用在膜片上时，此时传感器内电阻变化率为=πlσl+πtσt(2)式中：πl为纵向压阻系数；πt为横向压阻系数；σl为纵向应力,Pa;σt为横向应力，Pa。
压阻系数与半导体内晶体方向有关[3]，将晶体方向上的压阻系数正交分解为3个方向的压阻系数π11，π12，π44，在晶向[ri,si,ti]上，有：(3)式中：li，mi，ni为方向余弦。
基于DSP和CAN的航空发动机分布式控制系统设计
２０ ０６年 １月
何鹄环 等 ： 基于 Ｄ Ｐ和 Ｃ Ｎ的航空发动机分布式控制系统设计 Ｓ Ａ
引言
航空发动机控制系统在近几十年里由机械液压控 制发展到全权 限数字 电子控制（ Ａ Ｅ ） Ａ Ｅ Ｆ Ｄ Ｃ 。Ｆ Ｄ Ｃ系
２ 系统硬 件设计
２ １ Ｃ Ｎ总线 ． Ａ
统由于采用集中式控制 ， 随着控制变量 、 控制功能 的增
本系统采用 Ｃ Ｎ总线 可满 足航 空发动机可靠性 Ａ 高、 抗干扰能力强 、 实时响应好 、 体积小 、 重量轻、 通讯
加， 其在研制周期 、 研制成本 、 软件可靠性 、 可维护 系统
性、 系统 可扩展性 、 制器高及易扩展 的要求。
上位机通过插在主板上的 Ｃ Ｎ卡 Ｐ Ｌ ４ 挂在 Ａ ｃ —８ ｌ Ｃ Ｎ总线上 ， Ａ 操作 Ｃ Ｎ卡其实就是操作 Ｃ Ｎ控制器 Ａ Ａ ＳＡ ００中的各寄存 器， 动卡上 的段址选择开关选 Ｊ １０ 拨 定段址后 ， 就可通过段址 ＋ 偏址的方式访问各寄存器。 需要特别说明的是 ： 数据发送和接收都使用查询方式。 各智 能单元 与 Ｃ Ｎ 总线 的接 口为 Ｆ８２中 的 Ａ ２１ ｅＡ Ｃ Ｎ模块。该模块是 Ｔ 公司新一代 ３ Ｉ ２位高级 Ｃ Ｎ Ａ 控制器 ， Ｃ Ｎ ． 标准完全兼容 ； Ａ 与 Ａ ２０ ｅ Ｎ模块有 ３ 个 Ｃ ２ 可完全控制的邮箱 、 每个 邮箱都有独立 的接收屏蔽寄 存器 ， 数据的发送和接收就是基于这些邮箱进行 的。
测量航空发动机 的涡轮温度常用Ｋ 型热 电偶 ， 该
型热 电偶性能稳定 、 价格低廉 、 电势较大 、 电特性 接 热 近线性。在 ０～ ２０℃ 的测量温度下 ， １０ Ｋ型温度传感
中装入操作系统 Ｄ Ｓ ．２ Ｏ ６ ２ 和编译环境 Ｂ ｒ ｎ ｏａｄＣ＋＋ ｌ 。
基于CAN总线的航空发动机分布式控制仿真系统
控制仿真系统 ； 试运行表明了该系统设计可靠。
２ 系统组成
基于 Ｃ Ｎ总线的航空 发动机分布式控制仿 真 Ａ 系统如图 １ 所示。它 由 １ 台主控机 、 １台发动 机模
收稿 日期 ： ０ ５ ０ １ ２ ０ — ６— ９
第一作者简介 ： 蒋睦平（９１ ）讲 师。 事航 空发动机研 究与 １７一 。 从 教 学工作 。
图 １ 仿真 系统 结构
制算法 ） 智 能传感器、 、 智能执行机构 、 电源总线等 进行试验和研究 ， 以检查、 考核、 分析软件和硬件 的
全部功能及工作可靠性 。
本文基于 Ｃ Ｎ总线 ， Ａ 开发了航空发动机分布式
主控机是具有 Ｃ Ｎ总线适 配卡的工业控 制计 Ａ 算机， 相当于实际发动机分布式控制系统中的 中央
Ｋｅ ｒ ｓ ｅｏ ｎｉｅ：ｍｕｔ—ｂ ｓｌ ｋｄｓｒ ｕｅ ｙｔｍ ；ｓ ｌａｉｎ；Ｃ ｙ ｗｏ ｄ ：ａ ｒｅ ｇｎ ｌ ｉ ｕ ｉ ｉｔ ｂ ｔｄ ｓｓｅ ｎ ｉ ｉ ｍｕ ｔ ｏ ＡＮ ｕ ｂｓ
１ 引言
航空发动机分布式控制系统是 一个全新 的概 念， 是未来发动机控制系统发展的方 向， 其意义不亚
智能传感器的功能是 ： 采集信号及对 信号 进行
维普资讯
蒋陵平等 ： 基于 Ｃ Ｎ总线的航 空发动机分布式控制仿真系统 Ａ
５ １
预处理 ； 数据发送 和接收 ； 检和冗余管理。智能传 自
感器在 主控机的命令下 ， 以一定次序将经过处理 的 数据输 出给主控机。
蒋 陵平 傅
强
（ 中国民用航空飞行学院， 广汉 ６８０ ） １３７
摘要： 开发了基于 Ｃ Ｎ总线的航空发动机分布式控制仿真系统。详细介绍了系统中各部件的功能和硬件、 Ａ 软
无人机发动机控制系统CAN总线通信技术
无人机发动机控制系统 CAN总线通信技术摘要：无人驾驶飞行器(unmannedaerialvehicle，UAV)，简称“无人机”，因体积小、质量轻、使用方便、生存能力较强、对作战环境要求低等优点，不仅在军事上得到广泛应用，而且在航拍、农业植保、测绘等民用领域也发展迅猛。
目前，国内无人机内各设备间的主要通信方式采用传统的422串口通信等，波特率通常为9600～115200，无论是发送数据还是接收数据，设备间的数据通信总是占用很长的时间，难以满足无人机通信系统对控制的高实时性和高可靠性的要求。
关键词：无人机；CAN通信；PIC单片机一、通信系统硬件设计1.1机载设备通信系统设计笔者以CAN总线作为无人机机载设备通信系统的通信手段，设计了响应式和分时式2种发送机制。
其中，飞控系统CAN总线采用响应式发送机制，由飞控系统向机载各设备发送请求数据帧，机载各设备接收数据帧并与本身ID进行比较，如果匹配则回传相对应的应答数据帧。
遥测系统CAN总线采用分时式发送机制，各机载设备系统接收到同步信号后，每隔20ms向遥测系统CAN总线发送设备状态数据，各设备需在各自分配的1ms内发送数据，其他时间段不允许发送数据。
图1即为机载各设备间通信系统的结构。
1.2发动机控制系统CAN通信硬件设计笔者对发动机控制系统CAN通信进行详细设计。
发动机控制系统与外部机载飞控系统和机载遥测系统的CAN总线通信结构如图2所示。
发动机电子控制单元(electroniccontrolunit，ECU)采用dsPic30f6011A作为主控芯片。
dsPic30f6011A自带2个CAN模块，是可以实现CAN2.0A/B协议的通信控制器。
模块支持CAN1.2、CAN2.0A和CAN2.0B，支持标准、扩展和远程数据帧，数据长度为0到8字节，可编程比特率达到1Mbit/s，双缓冲的接收器，带2个区分优先级的接收报文存储缓冲器。
MCP2551是一个可容错的高速CAN器件，可作为CAN协议控制器和物理总线接口。
基于DSP和CAN总线的网络化运动控制系统研究
司ＤＳ Ｐ Ｔ ＭＳ ３ ２ ０ Ｆ ２ ８ ３ ３ ５ 为 运 动 控 制 器 核 心 的 网络
化 运 动 控 制 系统 的 原 理 及 其 实现 。ＣＡＮ总 线 是 有
效 支 持 分 布 式 控 制 或 实 时 控 制 的 串 行通 信 局 域 网 络 ，其 具 有 高 性 能 、高 可 靠性 、 实 时性 好 、 开 发
ＭＡ Ｄｏ ｎ ｇ ， Ｘｌ Ａ０ Ｊ ｉ ｎ ． ｚ ｈ ｕ ａ ｎ ｇ 。 Ｖ ＼ ／ ＡＮＧ Ｈｏ ｎ ｇ ． ｒ ｕ ｉ
（ 河北大 学 电子与信息 工程学院 ，保定 ０ ７ １ ０ ０ ２ ）
摘
要 ：针对 目前运动 控制系统 的局 限性 ，结合 其网络化发展 趋势 ，本 文提 出了一种基于 Ｄ Ｓ Ｐ ２ ８ ３ ３ ５ 和 Ｃ Ａ Ｎ 总线 的网 络化多 轴运 动控制 系统 的原 理和 实现 ，并重 点详 细介绍 了基于 Ｄ Ｓ Ｐ ２ ８ ３ ３ ５ 集成 ｅ Ｃ Ａ Ｎ 控制器 的通信 系统的硬件电路和软件设计方法 。 关键词 ：多 轴运 动控制 ；Ｄ Ｓ Ｐ２ ８ ３ ３ ５ ；Ｃ ＡＮ 总线
１ Ｃ Ａ Ｎ 总线技术
ＣＡＮ总 线 最 早 由德 国Ｂｏ ｓ ｃ ｈ 公 司 提 出 ，应 用 在 汽 车 行业 ，在 １ ９ ９ ３ 年 形成 了Ｃ ＡＮ的Ｉ Ｓ Ｏ１ １ ８ ９ ８ 标 准 ，随 着 其 不 断 完 善 和 发 展 ，应 用 范 围逐 步 扩 展
到 了工 业 自动 化 、医 疗 器 械 、家 用 电器 及 传 感 器
中国分 类号 ：Ｔ Ｐ３ ９ １ 文献标 识码 ：Ａ 文章编号 ：１ ０ ０ ９ —０ １ ３ ４ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３ （ 下） 一０ ０ ０ ５ — ０ ３
基于DSP和CAN总线的航空发动机智能位置控制器
基于DSP和CAN总线的航空发动机智能位置控制器杨全廷;庞景;王雷涛;张金朋;翟旭升;蔡开龙【期刊名称】《传感器与微系统》【年(卷),期】2012(031)002【摘要】As the main components of aero-engine distributed control system ( ADCS) , a design scheme of intelligent position actuator based on CAN bus and DSP is proposed. The detail hardware circuit and software algorithm are given. DSP realizes closed loop control and self-diagnosis of intelligent actuator. CAN bus carries out the data exchange of DSP and aero-engine CPU. Experimental result demonstrates that the proposed intelligent position actuator has good performance. As a result, it is very important in actuator control precision and the research of aero-engine distributed control.%作为航空发动机分布式控制系统的主要组成部分,提出了一种基于CAN总线和数字信号处理器(DSP)的智能位置控制器的设计方案,并给出了具体的硬件电路和软件算法.DSP实现智能执行机构的闭环控制和自诊断,CAN总线完成发动机中央处理器与DSP的数据交换.实验结果表明:提出的智能位置控制器取得了良好的控制效果,且对提高系统的测量精度和航空发动机的分布式控制研究具有重要意义.【总页数】3页(P109-111)【作者】杨全廷;庞景;王雷涛;张金朋;翟旭升;蔡开龙【作者单位】空军95927部队,河北沧州061736;空军93619部队,天津301716;空军95927部队,河北沧州061736;空军93619部队,天津301716;空军工程大学工程学院,陕西西安710038;空军工程大学工程学院,陕西西安710038【正文语种】中文【中图分类】TP212【相关文献】1.基于DSP的航空发动机分布式控制TTCAN总线的节点设计 [J], 关越;潘慕绚2.基于DSP的航空发动机智能计量活门控制器 [J], 王海涛;翟旭升;谢寿生;蔡开龙3.基于CAN总线的航空发动机智能执行机构的设计 [J], 胡金海;钱坤;谢寿生;何秀然;侯胜利4.基于DSP的CAN总线智能节点的设计 [J], 韩冬;杨方;魏卓5.基于CAN总线的航空发动机智能压力传感器设计 [J], 赵泽平; 彭靖波; 徐若淞因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于DSP的分析仪仪器CAN智能节点的设计
策一作者海充炙 女， ３ １ 年生 砚为南京工业大学自 ８ ９ 动化牵院在读
硕士研究生： １要研究方向为 〔 ＰＣ Ｎ 嵌入式开发与应用． Ｓ 、Ａ 、
工业现场的各种气体浓度通过各种传感器转化为
Ｐ ＲＯ〔已弥 ＡＵ ＴＯＭ峨１ ０Ｎ 刃 Ｓ ＲＵＭ皿Ｎ １ ＮＴ ＴＡＴ ＯＮ Ｖ川 邓 Ｎｏ Ｉ Ｃ 画比ｒ创 】 ．Ｏ 阮 均７
之间。
２ 智能节点软件设计 在进行软件设 计调试时， 使用Ｃ ｅ ｍ 〕 ｓ － 闭 Ｃ ｌ ｔ ｏ 洲 ｕ ， 山 代码调试器， Ｄ 芯片专用的集成开发环境。 。 它是 ｓ Ｐ
对于尺８ ， ２ １ 可以使用 ＤＰＢ Ｓ Ｓ／ｌ 准实时操作系统， ｏ 大 大提高了软件开发的效率。 ＤＰＢ 是Ｔ公司Ｄ 芯片各种实时操作系统 ＳＩ 仍 ｌ Ｐ ｓ 的底层软件， 为嵌人式开发和应用提供基本的运行服 务。此外，Ｓ Ｂｏ 能实时捕获 Ｄ Ｐ目标系统的各 ＤＰｌｓ ／ Ｓ
０ 引言
在经历了从模拟式测量到智能型高精度、 高稳定 性的数字化测量、 运算分析、 诊断及控制等功能的跨越 发展之后， 分析仪器正在朝着以通信为基础的网络化、
用领域也随之 不断地扩大【。 ‘ 〕 １ 智能节点硬件设计
图１ ｓ 的多组分气体分析仪的结构框 为基于Ｄ Ｐ 图。仪器采用功能强大的 Ｃ ， Ｕ Ｐ 可实时快速地测定
！翎。 ， ｝ ｝ Ｎ｝ 以
一
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图１ 基于Ｄ 的多组分气体分析仪的结构框圈 Ｐ ｓ
航空发动机分布式智能导叶控制装置设计
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｄ ｉ ｓ ｔ ｉ ｒ ｂ ｕ ｔ ｅ ｄ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ， ａ ｎ ｉ ｎ ｔ ｅ ｌ ｌ ｉ ｇ ｅ ｎ ｔ ｇ ｕ ｉ ｄ ｅ ｖ ａ ｎ ｅ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｄ ｅ ｖ ｉ ｃ ｅ ｆ ｏ ｒ ｎ ｅ ｒ ｏ ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｓ ｗｉ ｔ ｈ ＡＤ５ ９ ８ ， Ｔ ＭＳ ３ ２ ０ Ｆ ２ ８ １ ２ ＤＳ Ｐ ａ ｎ ｄ
总线接 口电路和 Ｄ ／ Ａ转换模 块等电路 的设计方法 ， 简述 了软件 系统设计。通过 完成半物理试验 ， 基本 满足 了对风扇进 口可调叶片角 度 、 高压压气机进 口可调静子 叶片角度 的控 制要 求。结果表 明： 该装置具备体积小 、 智能化程度高 、 控制效果好等特点 。
基于DSP与CAN总线的旋转机械分布式智能监测系统
基于DSP与CAN总线的旋转机械分布式智能监测系统阳小燕;刘义伦;金晓宏
【期刊名称】《仪表技术与传感器》
【年(卷),期】2007(000)006
【摘要】针对微机集中监测布线困难和信号处理仪器分散复杂的不足,主要研究了基于DSP与CAN总线的旋转机械分布式通用智能监测系统,实现信号处理电路的集成和数字控制,并对各类信号采用不同方法进行采集、处理、分析和故障诊断,同时通过CAN总线与服务器相连构成监测与管理网络,并根据机组运行状态的形式选择不同的通讯数据,由监测主机实现先进算法处理与精密故障诊断,构成两级分析与监测系统,提高系统的实时性和诊断的可靠性.
【总页数】3页(P41-43)
【作者】阳小燕;刘义伦;金晓宏
【作者单位】中南大学机电工程学院,湖南长沙,410083;湖南科技大学机电工程学院,湖南湘潭,411201;中南大学机电工程学院,湖南长沙,410083;中南大学机电工程学院,湖南长沙,410083
【正文语种】中文
【中图分类】TB492;TP277
【相关文献】
1.基于DSP和CAN总线的分布式伺服系统 [J], 蔡述庭;吴宇;
2.基于DSP和CAN总线的采煤机分布式控制装置 [J], 邱锦波;刘振坚
3.基于DSP的航空发动机分布式控制TTCAN总线的节点设计 [J], 关越;潘慕绚
4.基于DSP和CAN总线的多轴工作台分布式运动控制系统研究 [J], 梁喜;孙志辉
5.基于多DSP的伺服电机分布式控制CAN总线通讯系统 [J], 何银吉;吴仲阳;王虎因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于DSP的飞行控制器的设计
基于DSP的飞行控制器的设计
古月徐;龚华军
【期刊名称】《兵工自动化》
【年(卷),期】2005(024)001
【摘要】基于DSP的飞行控制器硬件采用DSP、A/D、D/A芯片,外围标准接口、电源控制、抗干扰等电路设计.软件以直接程序设计方式开发,包括主模块、定时/串行中断处理模块.软件系统载于DSP FLASH中,自检后,进行数据采集、通信、计算及信号输出.现场装定飞行模式航迹数据,实时修正飞行轨迹,定时发送遥测、控制信号.
【总页数】2页(P3-4)
【作者】古月徐;龚华军
【作者单位】南京航空航天大学,自动化学院,江苏,南京,210016;南京航空航天大学,自动化学院,江苏,南京,210016
【正文语种】中文
【中图分类】V249.1;TP273
【相关文献】
1.基于双 DSP 的某飞行器飞行姿态控制系统的软件设计 [J], 倪原;刘琦;秦东旭;刘源
2.基于反演设计的变质心飞行器滑模变结构控制器设计 [J], 陈升泽;张旋;解春雷;
郑小鹏
3.基于干扰观测器的空天无人飞行器鲁棒飞行逆控制器设计 [J], 赵晓凯;姜长生;朱
亮
4.基于DSP的飞行控制器的设计与半物理仿真 [J], 古月徐;杨忠;龚华军
5.基于DSP的无人飞行器飞行控制系统设计 [J], 李侦;田梦君;赵菲菲
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０ 引 言
行机构 、 喷口面积控 制执行机构 以及加 力燃油量 控制执行 机构等 。其 中， 角度调节是通过 电磁活 门控制作动筒伸 Ｏ ｔ 出量大小 ， 从而控制 ， 角度 ； 角度调节 和喷 口面积调节 。 也 是通 过液压机械装置控 制作 动筒 伸出量大小实现 的。由
２３ Ｌ Ｄ ． Ｖ Ｔ与线 位 移信 号测 量 电路 线位移信号调理 电路 主要处 理 Ｌ Ｄ Ｖ Ｔ的激励信 号和位
图 １ 智能执行机构结构原理图
Ｆ ｇ １ Ｓｔｕｃ ｕ ｅ ｐｒｎ ｉ ｌ ａ ｒ ｍ ｆｉ ｔ ｌ ｇ ｎ ｃ ｕ ｔ ｒ ｉ ｒ ｔ ｒ ｉ ｃ ｐ ｅ ｄｉ ｇ ａ ｏ ｎ ｅｌ ｅ ｔａ ｔ ａ ｏ ｉ
３ Ｓ ｈ ｏ ｆＥｎ ｉｅ ｒｎ Ａｉ ｏ ｃ ｇｎ ｅｉ ｇＵｎｖ ｒｉｙ Ｘｉ ａ １ ０ ８， ｉａ） ． ｃ ｏ ｌｏ ｇｎ ｅｉ ｇ， ｒＦ ｒ ｅＥｎ ｉ ｅｒｎ ｉｅ ｓｔ ， ’ ｎ ７ ０ ３ Ｃｈｎ
Ａ ｓｒｃ：Ａ ｈ ａｎ ｃｍ ｏｅｔ ｏ ｅｏｅｇｎ ｉｒ ｕｅ ｏｔ ｌｓｓ ｍ （ Ｄ Ｓ ， ｅｉｎ ｓｈｍ ｆ ｂｔａ ｔ ｓｔｅ ｍ ｉ ｏ ｐｎ ｎｓ ｆａｒ—ｎｉｅ ｄｓｉ ｔｄ ｃｎｒ ｙｔ ｔｂ ｏ ｅ Ａ Ｃ ） ａ ｄｓ ｃｅ ｅ ｏ ｇ
收稿 日期 ：０ １０ － ２ ２ １ － ７０
航空发动机分布式控制系统 中智能执行 机构 的结构原 理如图 １ 示。中央处理 器 的指令通 过 Ｃ Ｎ总线 发送到 所 Ａ 智能执行机构的数 字信 号处理 器 （ Ｓ ） Ｄ Ｐ输 出数字控 ＤＰ ，Ｓ 制信号 ， 经驱动电路 处理后送 往执行机 构 ， 执行机构的控制
２ １ 智 能位 置控 制 器 结构 原理 ． 智能位置 控制器 的执行机构 是作动筒 ， 其结 构原理如
图 ２所 示 。
位移测量。针 对 ＷＹ ２ Ｔ Ｌ Ｄ 其 位置 信 号调 理 电路 如 －０ Ｖ Ｔ．
图４ 示 。 所
图 ２ 智 能 位 置控 制 器 结 构 原 理 图
（ ． ｉ９ ９７ｏ ｉ Ｆ ｒｅ Ｃ ｎ ｚ ｏ ６ ７ ６ Ｃ ｉａ １ Ｕｎｔ ５ ２ ｆ ｒ ｏｃ ， ａ ｇｈ ｕ０ １ ３ ， ｈｎ ； Ａ
２ Ｕ ｉ ９ ６ ９ｏ ｉ Ｆ ｒｅ Ｔ ａ ｊｎ３ １ １ ， ｈｎ ； ． ｎｔ ３ １ ｆ ｒ ｏ ｃ ， ｉ ｉ ０ ７ ６ Ｃ ｉ ａ Ａ ｎ
环控制 。
图 ４ 智 能 位 置 控 制器 位 置 信 号 调 理 电 路
Ｆ ｇ ４ Ｐｏ ｉ ｏ ｓｇ ａ ｄｕ ａ ｉ ｎ ｃ ｒ ｕ ｔｏ ｎ ｅ ｌ ｅ ｔ ｉ ｓｔ ｎ・ｉ ｎ ｌｍｏ ｌ ｔ ｉｃ ｉ ｆｉ ｔ ｌ ｇ ｎ ｉ ｏ ｉ
ｐｏ ｉ ｏ ｃｕａ ｏ ｓｔ ｎ ａ ｔ ｔ ｒ ｉ
成了 Ｃ Ｎ总线 控制器 和 Ｃ Ｎ总线 通信接 口， 以方 便地 Ａ Ａ 可
组 建基 于 Ｃ Ｎ总线的分布式网络系统 。 Ａ
２ 智 能 位 置 控 制 器 设 计
电动势为 ０ 当铁心 离开 中间位置 时 ， 级两匝线 圈产生 的 ； 次
感应电动势不 等 ， 变压器输 出与铁心 位移成 比例 的电动势。 因此 ， 通过检测变压 器的输 出 电动势 就可 实现对 Ｌ Ｄ Ｖ Ｔ的
置反馈信号。Ｌ Ｄ Ｖ Ｔ是电磁感应式位移传感器 ， 利用差动变
压器原理进行 工作 。当铁心处在变压器中间位置时 ， 次
本文的微处 理器采用 Ｔ Ｓ ２ Ｌ ２ ０ Ａ Ｄ Ｐ， Ｄ Ｐ集 Ｍ ３ ０ Ｆ４ ７ Ｓ 该 Ｓ
级的两匝线 圈产生 大小 相等 的感 应 电动 势 ， 变压器输 出的
筒伸出量大小实现 的， 此 ， 文 以作动筒为 执行机 构 ， 为 本 设 计了智能位置控制器 。 １ 智 能 执 行 机 构 的 工作 原 理
集、 信号传输 、 信号处 理 ， 此外 ， 还要执 行 自检 、 度管理 、 余 故
障诊 断、 障隔离和故障容错等任 务 ， 中央处理器仅 仅完 故 而 成高级功能 ， 如控制计划 、 总线仲裁 、 与飞机接 口等 Ｊ 。 在某航空推进系统 中 ， 人 中央控 制器 的执行 机构 控 进 制信 号和位置反馈信号有 ｌ ０多路 ， 中执行机 构主要有 其 进 气道斜 板角度控制执行机构 、 主燃油流量控制执行机构／ 计量活 门执行机构 、，角度 控制 执行机 构 、 角度控 制执
Ｇ
Ｈ ｖＭ
ａ
机构进行故 障诊 断 。Ｃ Ｎ总线 与执行 机 构实 现指 令信 Ａ
号和数据信号的交换 ， 电源总线给执行机构供电。
１ ∞Ⅱ ０ Ａ
圈 ３ 电 磁 活 门控 制信 号 调 理 电 路
Ｆｉ Ｃｏ ｔ ｏ －ｉ ｎａ ｏ ｕ ａ ｏ ｉｃ ｉ ｆ ｅｅ ｔ ｏ ａ ｎ ｔｃ ｖ ｌ ｅ ｇ３ ｎｒ ｌ ｇ ｌ ｓ ｍ ｄ ｌ ｔ ｎ ｃ ｒ ｕ ｔｏ ｌｃ ｒ ｍ ｇ ｅ ａ ｖ ｉ ｉ
所谓智能执行机构 ， 就是把原有 执行机构进 行微机化 ， 在其 中植入微处理器 ， 并使其带有数 据总线通信接 口和电源 总线接 口。在航空发动机分 布式控制系统中 ， 智能装 置需要 完成集 中式控 制中 中央处 理器 的低级 功能 ， 主要是 信 号采
此 可知 ， 某航空推进 系统的几何 尺寸 调节是通过控 制作动
ｔ ａａ ｅ ｃ ａ ｇ ｆＤＳＰ ｎ ｅ ｏ ｅ ｇ ｎ ｈｅ ｄ ｔ ｘ ｈ ｎ ｅ ｏ ａ ｄ ａ ｒ — ｎ ｉ ｅ ＣＰＵ ．Ｅｘ ｅ ｉ ｎ ａ ｒ ｓ ｔ ｅ ｎ ｔａｅ ｔ ｔ ｔ ｅ ｒ ｐ ｓ ｄ ｎｔｌｉｅ ｔ ｐ ｒｍｅ ｔｌ ｅ ｕｌ ｄ ｍｏ ｓｒ ｔｓ ｈａ ｈ ｐ ｏ ｏ ｅ ｉ ｅｌｇ ｎ
ｉｔ ｌｉｅ ｔｐ ｓｔｏ ｃｕａｏ ｂ ｓ ｄ ｎ ｎ ｅｌｇ ｎ ｏ ｉｉｎ ａ ｔ ｔ ｒ ａ ｅ ｏ ＣＡＮ ｓ ｎ ＤＳ ｉ ｐ ｏ ｏ ｅ ．Ｔｈ ｄ ｔ ｉ ａ ｄ ｒ ｉｃ ｔ ｎ ｓｆｗａ ｅ ｂｕ ａ ｄ Ｐ ｓ ｒｐ ｓ ｄ ｅ ｅ ａｌ ｒ ｗａｅ ｃ ｒｕｉ ｈ ａ ｄ ｏｔ ｒ
ｐ ｓｔ ｎ ａ ｔ ａｏ ａ ｏ ｄ ｐ ｒ ｒ ｎ ｅ Ａｓ ａ ｒ ｓ ｌ， ｔ ｉ ｖ ｒ ｍｐ ｒａ ｔ ｉ ｃｕ ｔｒ ｃ ｎｒ ｌ ｐ ｅ ｉｉｎ ａ ｄ ｔ ｅ ｏ ｉ ｏ ｃｕ ｔ ｒ ｈ ｓ ｇ ｏ ｅｆ ｍａ ｃ ． ｅ ｕ ｔ ｉ ｓ ｅ ｙ ｉ ｏ ｔｎ ｎ ａ ｔ ａ ｏ ｏ ｔ ｒ ｃ ｓ ｎ ｈ ｉ ｏ ｏ ｏ
（ ． 军 ９９ ７部 队 ， 北 沧 州 ０ １ ３ ；２ 空 军 ９６ ９部 队 ， 津 ３ １ １ ； １空 ５２ 河 ６７ ６ ． ３１ 天 ０ ７ ６ ３ 空军工程大学 工程学院 。 西 西安 ７０３ ） ． 陕 １０ ８
摘
要 ：作为航空发 动机 分布式控制系统的主要组成部分 ， 提出了一种基于 Ｃ Ｎ总线和数 字信 号处理器 Ａ （ Ｓ） Ｄ Ｐ 的智能位 置控制 器的设计方案 ， 给出了具体 的硬件 电路和软 件算法 。Ｄ Ｐ 现智能执行 机构 的 并 Ｓ实 闭环控制 和 自诊 断 ，Ａ Ｃ Ｎ总线完 成发动机 中央处理 器与 Ｄ Ｐ的数据交 换。实验结 果表 明 ： 出的智能位 Ｓ 提
Ａｅ ｏ ｅ ｇ ｎｅ ｉ ｔ ｌ ｇ ｎｔｐｏ ｉｉ ｎ ａ ｔ ｔ ｒ ｂ ｓ ｄ ｏ ｒ － ｎ ｉ ｎ ｅｌ ｅ ｓｔｏ ｃ ｕａ ｏ ａ ｅ ｎ ｉ
ＤＳ ａ Ｐ ｎｄ ＣＡＮ ｓ ｂｕ
Ｙ Ｇ Ｑ ａ —ｎ Ｐ Ｎ ｉ ＷＡ Ｇ Ｌ ｉａ Ｚ Ａ Ｇ Ｊ —ｅ ｇ ， Ｈ Ｉ ｕｓｅ ｇ ， Ａ ａ— ｎ 。 ＡＮ ｕ ｎｒ ｇ ， Ａ Ｇ Ｊ ｇ ， Ｎ ｅ— ｏ ， Ｈ Ｎ ｉ ｐ ｎ 。 Ｚ Ａ ． ｎ 。 Ｃ Ｉ ｉ ｏｇ ｉ ｎ ｔ ｎ Ｘ ｈ Ｋ ｌ
ｒｓ ａ ｃ ｆａ ｒ ｅ ｉｅ ｄｉｔｉ ｔ ｏ ｔｏ． ｅ ｅ ｒｈ ｏ ｅ ｏ—ｎｇｎ ｓｒｂｕｅｄ ｃ ｎ ｒ１
Ｋ ｙｗ ｒｓ ｅｏｅｇｎ ；Ｃ Ｎ ｂ ｓ ｉ ｔ ｉ ａ ｐｏｅｓｒ Ｄ Ｐ） ｎｅ ｉ ｎ ｐｓｉｎａｔａ ｒ ｉｒ ｕ ｄ ｅ ｏ ｄ ：ａｒ—ｎｉｅ Ａ ｕ ；ｄｇａ ｓ ｎ ｌ ｒｃｓｏ （ Ｓ ；ｉ ｌｇ ｔ ｏｉｏ ｃ ｔ ；ｄｓ ｉ ｔ ｉｌ ｇ ｔｌｅ ｔ ｕｏ ｔｂ ｅ
Ｆｉ Ｓ ｒ ｃ ｕｒ ｒ ｎ ｉ ｌ ｉ ｇ ａ ｇ ２ ｔ ｕ ｔ ｅ ｐ ｉ ｃ ｐ ｅ ｄ ａ ｒ ｍ ｆ ｉ ｔｌｉ ｅ ｏ ｉ ｏ ｃ ｕ ｔ ｒ ｏ ｎ ｅｌ ｎｔｐ ｓｔ ｎ ａ ｔ ａ ｏ ｇ ｉ
由 图 ２ 可 知 ，智 能 位 置 控 制 器 主 要 包 括 Ｔ ３ ０ ｌ４ ７ Ｓ 、 ＭＳ２ Ｌ ２ ０ Ａ Ｄ Ｐ 电磁活门控制信 号调理 电路 、 ￣ 电磁活 门、 液压伺服 阀、 作动 筒 、 性位 移传感 器 （ Ｖ Ｔ 、 位移 线 Ｌ Ｄ ）线 信号测量电路 、 Ｓ Ｄ Ｐ与 Ｃ Ｎ总线 接 口电路 以及 电源电路等 Ａ 部分。智能位置 控制器通 过 Ｃ Ｎ总线接 收来 自于 中央控 Ａ 制器的作动筒位置控制指 令 ， Ｄ Ｐ内部 的控制算 法产生 由 Ｓ 控制信号 （ 占空 比可调 的脉 冲信号 ） 控 制信号通 过调节 电 ， 磁活门阀芯位置来控制液 压伺服 阀左 右腔油压 ， 而控制 进 作 动筒 伸出量大小 ， 动筒 伸 出量大 小又通 过 Ｌ Ｄ 作 Ｖ Ｔ和反 馈信号测量 电路反馈 回 Ｄ Ｐ， Ｓ 如此反 复 ， 实现对作 动筒 的闭
ａｇ ｒ ｈ ａｅ ｇ ｖ ｎ Ｄ Ｐ ｒ ａｊｅ ｌｓ ｄ ｌｏ ｏ ｔ ｌ ｎ ｅｆｄ ａ ｎ ｓｓｏ ｔｌ ｇ ｎ ｃｕ ｔ ｒ Ｃ ｌｏ ｉ ｍ ｒ ｉ ｅ ． Ｓ ｅ Ｉ ｓｃｏ ｅ ｐ ｃ ｎ ｒ ｄ ｓ ｌ ｉ ｇ ｏ ｉ ｆ ｎ ｅｌ ｅ ｔ ｔ ａｏ ． ＡＮ ｕ ａｒｅ ｕ ｔ ｚ ｏ ｏａ － ｉ ｉ ａ ｂ ｓｃ ｒ ｓｏ ｔ ｉ
２１ ０ ２年 第 ３ ｌ卷 第 ２期
传感器与微 系统 （ ｒ ｓｕｅ ａｄＭ ｃｏｙｔｍ Ｔ ｃｎｌ ｉｓ Ｔａ ｄ ｃｒ ｎ ｉｒｓｓ ｅｈｏｏ ｅ） ｎ ｅ ｇ