一種飛機(jī)舵面控制信號(hào)發(fā)生器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種飛機(jī)舵面控制信號(hào)發(fā)生器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，當(dāng)前國(guó)內(nèi)對(duì)飛機(jī)飛行的控制狀態(tài)是通過改變舵面狀態(tài)來控制的，飛機(jī)舵面的控制是通過對(duì)飛機(jī)作動(dòng)器輸入模擬電壓信號(hào)來完成的，有的舵面控制裝置只能輸出的單一波形信號(hào)，無法滿足對(duì)多種作動(dòng)器的控制；有的可以輸出多種波形，但輸出周期、幅值和峰值時(shí)間不可控，造成飛行狀態(tài)的不可改變；有的可以輸出可控波形，但是輸出波形不穩(wěn)定，可靠性差，帶來飛行狀態(tài)的不穩(wěn)定；有的舵面控制器可維護(hù)性與移植性差，難以適應(yīng)多種作動(dòng)器的控制。
[0003]總之，飛機(jī)飛行舵面信號(hào)發(fā)生器輸出的不穩(wěn)定與不可控，使飛機(jī)控制的難度加大，甚至?xí)l(fā)空難。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的:提出一種用于飛機(jī)舵面控制信號(hào)發(fā)生器，從系統(tǒng)上保證可以快速、精確的控制作動(dòng)器的動(dòng)作，可以完成單個(gè)或多個(gè)作動(dòng)器同時(shí)完成多個(gè)復(fù)雜動(dòng)作，且各個(gè)信號(hào)之間互不干擾，從而使作動(dòng)器的動(dòng)作符合飛機(jī)飛行特征，完成飛機(jī)復(fù)雜環(huán)境下的試驗(yàn)。
[0005]本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案如下:
[0006]一種飛機(jī)舵面控制信號(hào)發(fā)生器，包括:通過通訊線纜(5)相互通信的舵面信號(hào)發(fā)生器(I)、方向舵(2 )、方向舵作動(dòng)器(3 )、角度傳感器(4 )、工控計(jì)算機(jī)(6 )、模擬量輸出板卡
[7]和輸出通道接口(8)，其中，所述模擬量輸出板卡與工控計(jì)算機(jī)連接，工控計(jì)算機(jī)控制模擬量輸出板卡輸出舵面控制信號(hào)，角度傳感器通過電纜和工控計(jì)算機(jī)相連，將角度信號(hào)傳輸至工控計(jì)算機(jī)，輸出通道接口和模擬量輸出板卡相接，將模擬量輸出板卡的通道轉(zhuǎn)換為適合方向舵連接接口。
[0007]進(jìn)一步地，優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是，所述舵面發(fā)生器，用于連接并控制作動(dòng)器按照預(yù)定信號(hào)動(dòng)作；所述角度傳感器，用于連接并測(cè)量方向舵的輸出角度；所述工控計(jì)算機(jī)，用于連接并控制模擬量板卡并接收角度傳感器輸出信號(hào)；所述模擬量輸出板卡，用于輸出模擬電壓信號(hào)；所述輸出通道接口，用于連接板卡通道與作動(dòng)器通道輸入接口匹配。
[0008]本發(fā)明采取了上述方案以后，通過對(duì)原有鐵鳥平臺(tái)中作動(dòng)器控制器的改進(jìn)，以PC機(jī)加模擬量輸出板卡構(gòu)成作動(dòng)器函數(shù)發(fā)生器，使該信號(hào)控制器可以輸出多種可控波形，從而實(shí)現(xiàn)了在不同環(huán)境作動(dòng)器以不同速度，周期的動(dòng)作，同時(shí)由于該信號(hào)發(fā)生器可單路或多路同時(shí)輸出，也實(shí)現(xiàn)了多個(gè)作動(dòng)器的聯(lián)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)了飛機(jī)在空領(lǐng)域的復(fù)合動(dòng)作，以應(yīng)對(duì)飛機(jī)在復(fù)雜環(huán)境下的多姿態(tài)飛行。
[0009]本實(shí)用新型的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本實(shí)用新型而了解。本實(shí)用新型的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過在所寫的說明書、權(quán)利要求書、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和獲得。
【附圖說明】
[0010]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述，以使得本實(shí)用新型的上述優(yōu)點(diǎn)更加明確。
[0011]圖1為本實(shí)用舵面控制信號(hào)發(fā)生器應(yīng)用示意圖；
[0012]圖2為舵面信號(hào)發(fā)生器組成圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)地說明。
[0014]本實(shí)用新型的目的:提出一種用于飛機(jī)舵面控制信號(hào)發(fā)生器，從系統(tǒng)上保證可以快速、精確的控制作動(dòng)器的動(dòng)作，可以完成單個(gè)或多個(gè)作動(dòng)器同時(shí)完成多個(gè)復(fù)雜動(dòng)作，且各個(gè)信號(hào)之間互不干擾，從而使作動(dòng)器的動(dòng)作符合飛機(jī)飛行特征，完成飛機(jī)復(fù)雜環(huán)境下的試驗(yàn)。
[0015]本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案為:通過對(duì)原有鐵鳥平臺(tái)中作動(dòng)器控制器的改進(jìn)，以PC機(jī)加模擬量輸出板卡構(gòu)成作動(dòng)器函數(shù)發(fā)生器，使該信號(hào)控制器可以輸出多種可控波形，從而實(shí)現(xiàn)了在不同環(huán)境作動(dòng)器以不同速度，周期的動(dòng)作，同時(shí)由于該信號(hào)發(fā)生器可單路或多路同時(shí)輸出，也實(shí)現(xiàn)了多個(gè)作動(dòng)器的聯(lián)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)了飛機(jī)在空領(lǐng)域的復(fù)合動(dòng)作，以應(yīng)對(duì)飛機(jī)在復(fù)雜環(huán)境下的多姿態(tài)飛行。
[0016]本實(shí)用新型組成為:計(jì)算機(jī)，模擬量輸出板卡。
[0017]具體來說，一種飛機(jī)舵面控制信號(hào)發(fā)生器，包括:通過通訊線纜(5)相互通信的舵面信號(hào)發(fā)生器(1)、方向舵(2)、方向舵作動(dòng)器(3)、角度傳感器(4)、工控計(jì)算機(jī)(6)、模擬量輸出板卡(7)和輸出通道接口(8)，其中，所述模擬量輸出板卡與工控計(jì)算機(jī)連接，工控計(jì)算機(jī)控制模擬量輸出板卡輸出舵面控制信號(hào)，角度傳感器通過電纜和工控計(jì)算機(jī)相連，將角度信號(hào)傳輸至工控計(jì)算機(jī)，輸出通道接口和模擬量輸出板卡相接，將模擬量輸出板卡的通道轉(zhuǎn)換為適合方向舵連接接口。
[0018]進(jìn)一步地，優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是，所述舵面發(fā)生器，用于連接并控制作動(dòng)器按照預(yù)定信號(hào)動(dòng)作；所述角度傳感器，用于連接并測(cè)量方向舵的輸出角度；所述工控計(jì)算機(jī)，用于連接并控制模擬量板卡并接收角度傳感器輸出信號(hào)；所述模擬量輸出板卡，用于輸出模擬電壓信號(hào)；所述輸出通道接口，用于連接板卡通道與作動(dòng)器通道輸入接口匹配。
[0019]本發(fā)明采取了上述方案以后，通過對(duì)原有鐵鳥平臺(tái)中作動(dòng)器控制器的改進(jìn)，以PC機(jī)加模擬量輸出板卡構(gòu)成作動(dòng)器函數(shù)發(fā)生器，使該信號(hào)控制器可以輸出多種可控波形，從而實(shí)現(xiàn)了在不同環(huán)境作動(dòng)器以不同速度，周期的動(dòng)作，同時(shí)由于該信號(hào)發(fā)生器可單路或多路同時(shí)輸出，也實(shí)現(xiàn)了多個(gè)作動(dòng)器的聯(lián)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)了飛機(jī)在空領(lǐng)域的復(fù)合動(dòng)作，以應(yīng)對(duì)飛機(jī)在復(fù)雜環(huán)境下的多姿態(tài)飛行。
[0020]此外，本實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn)為:本發(fā)明從系統(tǒng)的搭建上，可以采用符合要求的一般軟件和硬件，減少了專用軟硬件帶來的復(fù)雜性，使得使用者可以選擇通用的軟硬件搭建符合自己的控制平臺(tái)；從性能上，該信號(hào)發(fā)生器可以產(chǎn)生多種適合作動(dòng)器控制的穩(wěn)定信號(hào)，因此作動(dòng)器會(huì)根據(jù)信號(hào)類型產(chǎn)生相應(yīng)的動(dòng)作，而且對(duì)于機(jī)械結(jié)構(gòu)，信號(hào)給出時(shí)間往往快于執(zhí)行時(shí)間，該信號(hào)發(fā)生裝置在周期與峰值時(shí)間的可控性，使試驗(yàn)人員可清除的觀察到作動(dòng)器的動(dòng)作規(guī)律，多通道信號(hào)產(chǎn)生使飛機(jī)作動(dòng)器的動(dòng)作達(dá)到一致性，避免了由于飛機(jī)左右作動(dòng)器不同步帶了的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確；在軟件設(shè)計(jì)中，信號(hào)的發(fā)生采用原始的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)，使得系統(tǒng)的移植更加方便；最后，從效果上，多信號(hào)，多通道可控信號(hào)的產(chǎn)生使作動(dòng)器的動(dòng)作更加靈活多變，提高了飛機(jī)的控制系數(shù)，使飛機(jī)實(shí)現(xiàn)多姿態(tài)飛行。
[0021]更具體地，圖1和圖2中，舵面控制信號(hào)發(fā)生器的作用是控制作動(dòng)器按照預(yù)定信號(hào)動(dòng)作；角度傳感器的作用是測(cè)量方向舵的輸出角度；工控機(jī)的作用是控制模擬量板卡并接收角度傳感器輸出信號(hào)；模擬量輸出板卡的作用是輸出模擬電壓信號(hào)；通訊電纜的作用是器件之間通訊及供電；輸出通道接口的作用是使板卡通道與作動(dòng)器通道輸入接口匹配。
[0022]其中，本實(shí)用新型的原理敘述如下:
[0023]—種用于飛機(jī)舵面控制信號(hào)發(fā)生器。主要由硬件部分和軟件部分組成，硬件部分主要產(chǎn)生模擬量電壓信號(hào)，電壓范圍為-ι?ν?10V，軟件部分可選擇能調(diào)用硬件的平臺(tái)即可，這里選擇CVI軟件平臺(tái)。這里假設(shè)硬件沒問題，可根據(jù)板卡提供的基本函數(shù)產(chǎn)生范圍內(nèi)的電壓信號(hào)，軟件設(shè)計(jì)思路如下:
[0024]1、輸出類型設(shè)置，采用逐點(diǎn)輸出法，先用CVI自帶函數(shù)產(chǎn)生數(shù)組，如正弦函數(shù)，三角函數(shù)；
[0025]2、采樣點(diǎn)數(shù)設(shè)置，可根據(jù)實(shí)際情況產(chǎn)生，采樣點(diǎn)數(shù)的多少代表信號(hào)的逼真程度，這里采用點(diǎn)數(shù)取1024 ;
[0026]3、頻率設(shè)定，可根據(jù)計(jì)算機(jī)執(zhí)行一條語(yǔ)句的時(shí)間確定；
[0027]4、峰值時(shí)間的確定，在計(jì)算機(jī)執(zhí)行每條語(yǔ)句時(shí)，判斷是否達(dá)到最大幅值，如果達(dá)到最大幅值，即進(jìn)行延時(shí)處理；
[0028]5、多通道設(shè)置，如果需要同時(shí)輸出，計(jì)算機(jī)內(nèi)部采用多線程處理，保證每通道都在同時(shí)輸出。
[0029]本實(shí)用新型要求除保護(hù)在功能上的結(jié)構(gòu)，同時(shí)也要求保護(hù)與以下產(chǎn)品描述的其它傳動(dòng)、布置等相類似方式。
[0030]最后應(yīng)說明的是:以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種飛機(jī)舵面控制信號(hào)發(fā)生器，其特征在于，包括:通過通訊線纜(5)相互通信的舵面信號(hào)發(fā)生器(1)、方向舵(2)、方向舵作動(dòng)器(3)、角度傳感器(4)、工控計(jì)算機(jī)(6)、模擬量輸出板卡(7)和輸出通道接口(8)，其中，所述模擬量輸出板卡與工控計(jì)算機(jī)連接，工控計(jì)算機(jī)控制模擬量輸出板卡輸出舵面控制信號(hào)，角度傳感器通過電纜和工控計(jì)算機(jī)相連，將角度信號(hào)傳輸至工控計(jì)算機(jī)，輸出通道接口和模擬量輸出板卡相接，將模擬量輸出板卡的通道轉(zhuǎn)換為適合方向舵連接接口。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛機(jī)舵面控制信號(hào)發(fā)生器，其特征在于，所述舵面發(fā)生器，用于連接并控制作動(dòng)器按照預(yù)定信號(hào)動(dòng)作； 所述角度傳感器，用于連接并測(cè)量方向舵的輸出角度；所述工控計(jì)算機(jī)，用于連接并控制模擬量板卡并接收角度傳感器輸出信號(hào)；所述模擬量輸出板卡，用于輸出模擬電壓信號(hào)；所述輸出通道接口，用于連接板卡通道與作動(dòng)器通道輸入接口匹配。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種飛機(jī)舵面控制信號(hào)發(fā)生器，包括：通過通訊線纜（5）相互通信的舵面信號(hào)發(fā)生器（1）、方向舵（2）、方向舵作動(dòng)器（3）、角度傳感器（4）、工控計(jì)算機(jī)（6）、模擬量輸出板卡（7）和輸出通道接口（8），其中，所述模擬量輸出板卡與工控計(jì)算機(jī)連接，工控計(jì)算機(jī)控制模擬量輸出板卡輸出舵面控制信號(hào)，角度傳感器通過電纜和工控計(jì)算機(jī)相連，將角度信號(hào)傳輸至工控計(jì)算機(jī)，輸出通道接口和模擬量輸出板卡相接，將模擬量輸出板卡的通道轉(zhuǎn)換為適合方向舵連接接口。
【IPC分類】G05B17/02
【公開號(hào)】CN204883207
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520640073
【發(fā)明人】李 權(quán), 潘騰飛, 侯文利, 彭甲, 薛林熹
【申請(qǐng)人】西安飛豹科技發(fā)展公司
【公開日】2015年12月16日
【申請(qǐng)日】2015年8月24日