基于小型飛機(jī)起落架的電動(dòng)收放控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及航空電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，具體涉及一種基于小型飛機(jī)起落架 的電動(dòng)收放控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 常規(guī)飛機(jī)由于采用液壓作動(dòng)系統(tǒng)而面臨巨大的減重問(wèn)題，同時(shí)液壓和供電系統(tǒng)的 全機(jī)身結(jié)構(gòu)布局降低了飛機(jī)的戰(zhàn)斗生存性。而使用多電架構(gòu)會(huì)使現(xiàn)代飛機(jī)減少對(duì)環(huán)境的影 響和提高可靠性。一方面可為航空企業(yè)縮短飛機(jī)生產(chǎn)周期、降低生產(chǎn)費(fèi)用，另一方面可為航 空公司經(jīng)營(yíng)者減少維修成本。因此，各國(guó)航空企業(yè)、政府機(jī)構(gòu)和研宄所都已經(jīng)把注意力放在 功率電傳或多電架構(gòu)上。隨著功率電傳技術(shù)的不斷發(fā)展，電動(dòng)收放控制必將是飛機(jī)起落架 收放控制系統(tǒng)的一個(gè)發(fā)展方向。
[0003] 小型飛機(jī)相對(duì)于大型飛機(jī)而言，各個(gè)控制系統(tǒng)對(duì)功率要求較低，為減少其體積和 重量，多考慮用電力作動(dòng)系統(tǒng)取代液壓、氣壓作動(dòng)系統(tǒng)。目前，除起落架收放系統(tǒng)仍然采用 液壓驅(qū)動(dòng)外，小型飛機(jī)各種系統(tǒng)均已實(shí)現(xiàn)全電控制。為此，小型飛機(jī)需專(zhuān)門(mén)為起落架收放提 供全套液壓系統(tǒng)，造成飛機(jī)重量和成本不合理的增加。因此，小型飛機(jī)起落架采用電動(dòng)收放 顯得非常迫切和必要。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004] 本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種能夠同時(shí)滿(mǎn)足 小型飛機(jī)上3個(gè)起落架的收放要求，收放速度快，運(yùn)行平穩(wěn)的基于小型飛機(jī)起落架的電動(dòng) 收放控制系統(tǒng)。
[0005] 為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為：包括主控機(jī)、收放控制器以及起 落架傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；
[0006] 所述的收放控制器包括與主控機(jī)相連的通信底板以及與通信底板相連的前起主 控制板、左起主控制板及右起左控制板；所述的起落架傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括前起落架傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、左 起落架傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及右起落架傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；
[0007] 所述的前起主控制板、左起主控制板及右起左控制板包括均控制模塊和電機(jī)驅(qū)動(dòng) 模塊，在控制模塊內(nèi)設(shè)置有速度反饋模塊及到位信號(hào)反饋模塊；
[0008] 所述的前起主控制板、左起主控制板及右起左控制板中的控制模塊分別通過(guò)相應(yīng) 的電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊與前起落架傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、左起落架傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及右起落架傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相連；
[0009] 前起落架傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、左起落架傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及右起落架傳動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)相應(yīng)的速度反饋 模塊及到位信號(hào)反饋模塊與前起主控制板、左起主控制板及右起左控制板相連。
[0010] 所述的前起落架傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、左起落架傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及右起落架傳動(dòng)機(jī)構(gòu)均包括活塞 筒、電機(jī)、與安裝在活塞筒內(nèi)并與電機(jī)輸出軸相連接的線(xiàn)性傳動(dòng)裝置、與線(xiàn)性傳動(dòng)裝置相連 的到位鎖定裝置以及與線(xiàn)性傳動(dòng)裝置連接的活塞組件，在電機(jī)內(nèi)嵌有霍爾傳感器；
[0011] 在活塞筒外安裝有到位開(kāi)關(guān)，該到位開(kāi)關(guān)與到位信號(hào)反饋模塊連接，所述的電機(jī) 驅(qū)動(dòng)模塊與電機(jī)相連，電機(jī)還與速度反饋模塊連接。
[0012] 所述的電機(jī)采用永磁無(wú)刷直流電機(jī)，該永磁無(wú)刷直流電機(jī)配有行星齒輪箱減速裝 置。
[0013] 所述的線(xiàn)性傳動(dòng)裝置采用滾珠絲杠。
[0014] 所述的通信底板采用以DSP為控制核心的通信底板，該通信底板包括用于將主控 機(jī)上提供的電源電壓轉(zhuǎn)換為收放控制器以及起落架傳動(dòng)機(jī)構(gòu)需要的工作電壓的電源電路、 與主控機(jī)進(jìn)行RS422通信的串口通信電路及用于校正電機(jī)霍爾信號(hào)的霍爾濾波電路，霍爾 濾波電路的輸入端與霍爾傳感器相連。
[0015] 所述的霍爾濾波電路采用施密特觸發(fā)反相器74HC14,該施密特觸發(fā)反相器 74HC14的1腳接電阻R331的一端，電阻R331的另一端接電機(jī)的A相及電容C331的一端， 電容C331的另一端接地；5腳接電阻R332的一端，R332的另一端接電機(jī)的B相及電容C332 的一端，電容C332的另一端接地，11腳接電阻R333的一端，電阻R333的另一端接電機(jī)的C 相及電容C333的一端，電容C333的另一端接地。
[0016] 所述的前起主控制板、左起主控制板及右起左控制板采用以DSP為控制核心的控 制板，該主控制板包括用于將通信底板DC/DC模塊輸出的+5V和+12V電壓轉(zhuǎn)換為控制板所 需的工作電壓的電源電路、用于起落架傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上鎖的電流采樣電路及過(guò)流保護(hù)電路，其 中，電流采樣電路、過(guò)流保護(hù)電路的輸入端均與電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊連接，電流采樣電路及過(guò)流保 護(hù)電路的輸出端均有控制板的DSP相連。
[0017] 所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊包括隔離電路和驅(qū)動(dòng)器電路；
[0018] 所述的隔離電路包括光耦芯片HCPL0630,該光耦芯片HCPL0630的1腳和4腳接 3. 3V電壓，2腳和3腳分別通過(guò)電阻R211和R212接控制電路的PWM信號(hào)，8腳通過(guò)電容 C211接地，且8腳接5V電源，8腳通過(guò)電阻R213與7腳相連，8腳還通過(guò)電阻R214與6腳 相連；
[0019] 所述的驅(qū)動(dòng)器電路采用智能功率模塊MSK4301HD，該智能功率模塊MSK4301HD的3 腳和4腳分別與光耦芯片HCPL0630的6腳和7腳相連，智能功率模塊MSK4301HD的6腳接 12V電源、微調(diào)電容C202的正極及電容C201的一端，微調(diào)電容C202的負(fù)極及電容C201的 另一端均接地；
[0020] 智能功率模塊MSK4301HD的2腳通過(guò)電阻R202接地，智能功率模塊MSK4301HD的 10腳通過(guò)磁珠T(mén)21接地，11腳和12腳接ISENSE及電阻R201的一端，電阻R201的另一端 與10腳相連且均接地，19腳和20腳接電機(jī)的A相，15腳和16腳接電機(jī)的B相，13腳和14 腳接電機(jī)的C相，17腳和18腳接微調(diào)電容C203、微調(diào)電容C204及微調(diào)電容C205的正極及 電阻MOV1的一端，微調(diào)電容C203、微調(diào)電容C204及微調(diào)電容C205的負(fù)極及電阻MOV1的另 一端均接地，且電阻MOV1的一端還與二極管D201的正極相連，二極管D201的負(fù)極接地；
[0021] 智能功率模塊MSK4301HD的7腳與驅(qū)動(dòng)器使能信號(hào)輸入電路相連。
[0022] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果：本實(shí)用新型的通信底板通過(guò)從 主控機(jī)接收收方命令，將接收到的命令傳送至相應(yīng)的主控制板，主控制板內(nèi)設(shè)置有控制電 機(jī)轉(zhuǎn)向、速度和起落架收方到位反饋信號(hào)的模塊，當(dāng)主控制板接收到收放命令后通過(guò)控制 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的起落架傳動(dòng)機(jī)構(gòu)并向向通信底板反饋?zhàn)陨頎顟B(tài)，本實(shí)用新型系統(tǒng) 體積小，重量輕，耗能少，通過(guò)收方控制器同時(shí)控制三個(gè)起落架傳動(dòng)機(jī)構(gòu)執(zhí)行效率高。
【附圖說(shuō)明】
[0023] 圖1為本實(shí)用新型的系統(tǒng)硬件框圖；
[0024] 圖2為本實(shí)用新型的起落架傳動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025] 圖3為本實(shí)用新型的通信底板硬件結(jié)構(gòu)框圖；
[0026] 圖4為本實(shí)用新型的通信底板電源系統(tǒng)框圖；
[0027] 圖5為本實(shí)用新型的串口通信電路硬件結(jié)構(gòu)框圖；
[0028] 圖6為本實(shí)用新型的霍爾濾波電路原理圖；
[0029] 圖7為本實(shí)用新型的主控制板硬件結(jié)構(gòu)框圖；
[0030] 圖8為本實(shí)用新型的控制板電源系統(tǒng)框圖；
[0031] 圖9為本實(shí)用新型的高速光耦隔離電路原理圖；
[0032] 圖10為本實(shí)用新型的驅(qū)動(dòng)器電路原理圖；
[0033] 圖11為本實(shí)用新型的驅(qū)動(dòng)器使能信號(hào)輸入電路原理圖；
[0034] 圖12為本實(shí)用新型的電流采樣放大電路原理圖；
[0035] 圖13為本實(shí)用新型的線(xiàn)性光耦電路原理圖；
[0036] 圖14為本實(shí)用新型的電壓比較電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037] 以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明：
[0038] 參見(jiàn)圖1和圖2,本實(shí)用新型包括主控機(jī)、收放控制器以及起落架傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；收放 控制器包括通信底板、前起主控制板、左起主控制板及右起主控制板，通信底板通過(guò)RS422 總線(xiàn)完成與主控機(jī)的信息交互，通信底板將收放命令通過(guò)I/O 口傳送至前起主