四余度舵機電流均衡控制裝置及電流均衡方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于航空飛行器飛行控制技術，涉及一種四余度舵機電流均衡控制裝置及電流均衡方法?？刂蒲b置由第一DSP控制器(1)、第二DSP控制器(2)、第一路功放電路(3)、第二路功放電路(4)、第三路功放電路(5)、第四路功放電路(6)、第一電機位置傳感器(7)、電機Ⅰ(8)、舵機位置傳感器(9)、電機Ⅱ(10)、第二電機位置傳感器(11)和輸出機構(12)組成。本發(fā)明大大提高了舵機系統(tǒng)工作的可靠性，保證了飛行安全。
【專利說明】四余度舵機電流均衡控制裝置及電流均衡方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于航空飛行器飛行控制技術，涉及一種四余度舵機電流均衡控制裝置及電流均衡方法。
【背景技術】
[0002]當前直升機飛控系統(tǒng)發(fā)展的重點是提高直升機的敏捷性和大機動能力，以電傳方式作為飛行控制系統(tǒng)的基礎，極大的方便于主動控制功能的應用，使飛機操縱響應迅速并能精準控制?，F(xiàn)有的電傳飛行控制系統(tǒng)，毫無例外的采用了多余度配置方式，操縱控制執(zhí)行系統(tǒng)采用多余度技術可實現(xiàn)高可靠、高精度、大力矩和寬頻響，可以提高直升機飛控系統(tǒng)操縱的穩(wěn)定性、快速性和可靠性。伺服作動器作為飛機的要害部件，其余度配制等級可以認定為系統(tǒng)的基本余度等級。國際上已經(jīng)利用先進水平的多余度技術完成直升機操縱四余度舵機位置伺服系統(tǒng)研究，但是具體的技術內(nèi)容并未公開。國內(nèi)現(xiàn)有的航空飛行控制系統(tǒng)普遍采用單通道舵回路，一旦出現(xiàn)故障，就失去對舵面的操縱，而且單通道舵回路可靠性低，嚴重影響飛行安全。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術的缺點，提供一種四余度舵機電流均衡控制裝置及電流均衡方法，其能夠以提高舵機系統(tǒng)工作的可靠性，保證飛行安全。
[0004]本發(fā)明的目的是通過以下技術方案來實現(xiàn)的:
[0005]四余度舵機電流均衡控制裝置，其特征在于，它由第一 DSP控制器1、第二 DSP控制器2、第一路功放電路3、第二路功放電路4、第三路功放電路5、第四路功放電路6、第一電機位置傳感器7、電機工8、舵機位置傳感器9、電機II 10、第二電機位置傳感器11和輸出機構12組成；舵機位置指令《I分別與第一 DSP控制器11和第二 DSP控制器2的相應輸入端連接，第一 DSP控制器I和第二 DSP控制器2通過總線連接，第一路功放電路3和第二路功放電路4的輸入端分別與第一 DSP控制器I相應的I / O接口連接，其輸出端分別與電機18的相應輸入端連接，電機18的輸出軸與輸出機構12機械連接；第三路功放電路5和第四路功放電路6的輸入端分別與第二 DSP控制器2相應的I / O接口連接，其輸出端分別與電機II 10的相應輸入端連接，電機II 10的輸出軸與輸出機構12機械連接；安裝在電機18上的第一電機位置傳感器7的輸出端與第一 DSP控制器I的相應輸入端連接，安裝在電機II 10上的第二電機位置傳感器11的輸出端與第二 DSP控制器2的相應輸入端連接；安裝在輸出機構12上的舵機位置傳感器9分別與第一 DSP控制器I和第二 DSP控制器2的相應輸入端連接。
[0006]如上面所述的四余度舵機電流均衡控制裝置的電流均衡控制方法，其特征在于，控制步驟如下:
[0007]1、預置電流差值門限；該門限電流i為四余度舵機滿功率狀態(tài)電流值I的0.5%?1%;[0008]2、功放電路的輸出電流交叉互比；接通電源后，首先由第一 DSP控制器I比較第一路功放電路3和第二路功放電路4的輸出電流數(shù)值大小，由第二 DSP控制器2比較第三路功放電路5和第四路功放電路6的輸出電流數(shù)值大小；然后由第一 DSP控制器I和第二DSP控制器2將第一路功放電路3和第二路功放電路4與第三路功放電路5和第四路功放電路6的輸出電流數(shù)值大小進行比較；
[0009]3、表決；從步驟2.2的比較結果出挑出差值最大的電流值Λ i,將Λ i與門限電流i進行比較，若Λ i〈i，則視為四路電流均衡；若八i > i,則視為電流不均衡，確認電流最大值所在的功放電路序號A，該功放電路的輸出電流為i。-，該功放電路的輸入信號為iinA;
[0010]4、電流均衡處理；將除去A路功放電路以外的其他三路功放電路的電流值進行運算，求出三路電流的均方根值I1，然后按下式計算修正信號i2:
_] i2=iinA+ (i1-10utA> ；
[0012]令i2取代A路功放原來的輸入信號iinA ;
[0013]5、重復步驟2?步驟4，直到四路電流均衡為止。
[0014]本發(fā)明的四余度舵機電流均衡控制裝置及電流均衡方法大大提高了舵機系統(tǒng)工作的可靠性，保證了飛行安全。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明四余度舵機電流均衡控制裝置的結構原理圖。
【具體實施方式】
[0016]下面對本發(fā)明做進一步詳細說明。參見圖1，四余度舵機電流均衡控制裝置，其特征在于，它由第一 DSP控制器1、第二 DSP控制器2、第一路功放電路3、第二路功放電路4、第三路功放電路5、第四路功放電路6、第一電機位置傳感器7、電機工8、舵機位置傳感器9、電機II 10、第二電機位置傳感器11和輸出機構12組成；舵機位置指令wl分別與第一 DSP控制器11和第二 DSP控制器2的相應輸入端連接，第一 DSP控制器I和第二 DSP控制器2通過總線連接，第一路功放電路3和第二路功放電路4的輸入端分別與第一 DSP控制器I相應的I / O接口連接，其輸出端分別與電機18的相應輸入端連接，電機18的輸出軸與輸出機構12機械連接；第三路功放電路5和第四路功放電路6的輸入端分別與第二 DSP控制器2相應的I / O接口連接，其輸出端分別與電機II 10的相應輸入端連接，電機II 10的輸出軸與輸出機構12機械連接；安裝在電機18上的第一電機位置傳感器7的輸出端與第一DSP控制器I的相應輸入端連接，安裝在電機II 10上的第二電機位置傳感器11的輸出端與第二 DSP控制器2的相應輸入端連接；安裝在輸出機構12上的舵機位置傳感器9分別與第一 DSP控制器I和第二 DSP控制器2的相應輸入端連接。
[0017]如上面所述的四余度舵機電流均衡控制裝置的電流均衡控制方法，其特征在于，控制步驟如下:
[0018]1、預置電流差值門限；該門限電流i為四余度舵機滿功率狀態(tài)電流值I的0.5%?1%;
[0019]2、功放電路的輸出電流交叉互比；接通電源后，首先由第一 DSP控制器I比較第一路功放電路3和第二路功放電路4的輸出電流數(shù)值大小，由第二 DSP控制器2比較第三路功放電路5和第四路功放電路6的輸出電流數(shù)值大?。蝗缓笥傻谝?DSP控制器I和第二DSP控制器2將第一路功放電路3和第二路功放電路4與第三路功放電路5和第四路功放電路6的輸出電流數(shù)值大小進行比較；
[0020]3、表決；從步驟2.2的比較結果出挑出差值最大的電流值Λ i,將Λ i與門限電流i進行比較，若Λ i〈i，則視為四路電流均衡；若八i > i,則視為電流不均衡，確認電流最大值所在的功放電路序號A，該功放電路的輸出電流為i。-，該功放電路的輸入信號為iinA;
[0021]4、電流均衡處理；將除去A路功放電路以外的其他三路功放電路的電流值進行運算，求出三路電流的均方根值I1，然后按下式計算修正信號i2:
[0022]i2=iinA+ (i1-10utA> ；
[0023]令i2取代A路功放原來的輸入信號iinA ;
[0024]5、重復步驟2?步驟4，直到四路電流均衡為止。
[0025]在本發(fā)明的一個實施例中，第一 DSP控制器I和第二 DSP控制器2采用數(shù)字信號處理器TMS320F2812，它集成度高、運算能力強，并且兩組六路PWM能夠滿足兩套電機繞組控制及電流均衡的快速性能要求。所采用的功放電路、電機位置傳感器、電機、舵機位置傳感器都是現(xiàn)有的成品。門限電流i為四余度舵機滿功率狀態(tài)電流值I的0.6 %。
【權利要求】
1.四余度舵機電流均衡控制裝置，其特征在于，它由第一DSP控制器(I)、第二 DSP控制器⑵、第一路功放電路(3)、第二路功放電路(4)、第三路功放電路(5)、第四路功放電路(6)、第一電機位置傳感器(7)、電機工(8)、舵機位置傳感器(9)、電機II (10)、第二電機位置傳感器(11)和輸出機構(12)組成；舵機位置指令wl分別與第一 DSP控制器(11)和第二 DSP控制器(2)的相應輸入端連接，第一 DSP控制器(I)和第二 DSP控制器(2)通過總線連接，第一路功放電路(3)和第二路功放電路(4)的輸入端分別與第一 DSP控制器(I)相應的I / O接口連接，其輸出端分別與電機I⑶的相應輸入端連接，電機I⑶的輸出軸與輸出機構(12)機械連接；第三路功放電路(5)和第四路功放電路(6)的輸入端分別與第二 DSP控制器(2)相應的I / O接口連接，其輸出端分別與電機II (10)的相應輸入端連接，電機II (10)的輸出軸與輸出機構(12)機械連接；安裝在電機I (8)上的第一電機位置傳感器(X)的輸出端與第一 DSP控制器(I)的相應輸入端連接,安裝在電機II (10)上的第二電機位置傳感器(11)的輸出端與第二DSP控制器(2)的相應輸入端連接；安裝在輸出機構(12)上的舵機位置傳感器(9)分別與第一 DSP控制器(I)和第二 DSP控制器(2)的相應輸入端連接。
2.如權利要求1所述的四余度舵機電流均衡控制裝置的電流均衡控制方法，其特征在于，控制步驟如下: 2.1、預置電流差值門限；該門限電流i為四余度舵機滿功率狀態(tài)電流值I的0.5%~1% ； 2.2、功放電路的輸出電流交叉互比；接通電源后，首先由第一DSP控制器(I)比較第一路功放電路⑶和第二路功放電路⑷的輸出電流數(shù)值大小，由第二 DSP控制器⑵比較第三路功放電 路(5)和第四路功放電路(6)的輸出電流數(shù)值大?。蝗缓笥傻谝?DSP控制器(I)和第二 DSP控制器(2)將第一路功放電路(3)和第二路功放電路(4)與第三路功放電路(5)和第四路功放電路(6)的輸出電流數(shù)值大小進行比較； 2.3、表決；從步驟2.2的比較結果出挑出差值最大的電流值Λ i,將Λ i與門限電流i進行比較，若Λ i〈i，則視為四路電流均衡；若八i > i,則視為電流不均衡，確認電流最大值所在的功放電路序號A，該功放電路的輸出電流為i。-，該功放電路的輸入信號為iinA ； 2.4、電流均衡處理；將除去A路功放電路以外的其他三路功放電路的電流值進行運算，求出三路電流的均方根值I1，然后按下式計算修正信號i2:
?2_--ηΑ+ (ifioutA); 令i2取代A路功放原來的輸入信號iinA ； 2.5、重復步驟2.2~步驟2.4，直到四路電流均衡為止。
【文檔編號】B64C13/50GK103879552SQ201410081656
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年3月6日 優(yōu)先權日:2014年3月6日
【發(fā)明者】郭華 申請人:西安郵電大學