一種飛機(jī)機(jī)輪防滑剎車系統(tǒng)檢測模擬器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種飛機(jī)機(jī)輪防滑剎車系統(tǒng)檢測模擬器，包括：模擬檢測主機(jī)、分別連接至模擬檢測主機(jī)的七張板卡以及用于外接機(jī)輪防滑剎車控制盒的檢測接口、模擬接口；七張板卡分別為：模擬電壓采集板卡、機(jī)輪轉(zhuǎn)速信號(hào)采集板卡、信號(hào)調(diào)理板卡、繼電器開關(guān)板卡、第一正弦波模擬板卡、第二正弦波模擬板卡以及模擬電壓輸出板卡；模擬電壓采集板卡、機(jī)輪轉(zhuǎn)速信號(hào)采集板卡、信號(hào)調(diào)理板卡和繼電器開關(guān)板卡連接至檢測接口，第一正弦波模擬板卡和第二正弦波模擬板卡連接至繼電器開關(guān)板卡，信號(hào)調(diào)理板卡和模擬電壓輸出板卡連接至模擬接口。本實(shí)用新型結(jié)合虛擬儀器實(shí)現(xiàn)防滑剎車離位檢測、原位檢測、自動(dòng)模擬功能，提供各信號(hào)的采集數(shù)據(jù)及波形。
【專利說明】
一種飛機(jī)機(jī)輪防滑剎車系統(tǒng)檢測模擬器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種飛機(jī)機(jī)輪防滑剎車系統(tǒng)檢測裝置，尤其是適用于在外場環(huán)境下，針對由機(jī)輪防滑剎車控制器、電液伺服閥、機(jī)輪速度傳感器、剎車壓力傳感器等部件組成的機(jī)輪防滑剎車系統(tǒng)進(jìn)行檢測、模擬的裝置?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]飛機(jī)機(jī)輪防滑剎車系統(tǒng)是飛機(jī)的重要組成部分，關(guān)系著飛機(jī)是否能正常地起飛和降落，因此對飛機(jī)機(jī)輪防滑剎車系統(tǒng)的檢測有相當(dāng)?shù)谋匾浴?br>[0003]以前，有關(guān)飛機(jī)機(jī)輪防滑剎車系統(tǒng)的檢測設(shè)備操作步驟復(fù)雜、檢測功能單一、不具有故障模擬功能且檢測過程耗時(shí)長。【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)中結(jié)構(gòu)上的不足，本實(shí)用新型提供一種飛機(jī)機(jī)輪防滑剎車系統(tǒng)檢測模擬器，為專業(yè)技術(shù)人員提供更多數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析和排故。
[0005]本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下:一種飛機(jī)機(jī)輪防滑剎車系統(tǒng)檢測模擬器，包括:模擬檢測主機(jī)、分別連接至所述模擬檢測主機(jī)的七張板卡以及用于外接機(jī)輪防滑剎車控制盒的檢測接口、模擬接口；其中，連接至所述模擬檢測主機(jī)的七張板卡分別為:模擬電壓采集板卡、機(jī)輪轉(zhuǎn)速信號(hào)采集板卡、信號(hào)調(diào)理板卡、繼電器開關(guān)板卡、第一正弦波模擬板卡、第二正弦波模擬板卡以及模擬電壓輸出板卡;所述模擬電壓采集板卡、所述機(jī)輪轉(zhuǎn)速信號(hào)采集板卡、所述信號(hào)調(diào)理板卡以及所述繼電器開關(guān)板卡連接至所述檢測接口， 所述第一正弦波模擬板卡和所述第二正弦波模擬板卡均連接至所述繼電器開關(guān)板卡，所述信號(hào)調(diào)理板卡和所述模擬電壓輸出板卡連接至所述模擬接口。
[0006]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型還可以做如下改進(jìn)。
[0007]進(jìn)一步地，所述繼電器開關(guān)板卡設(shè)有繼電器開關(guān)信號(hào)模擬模塊，用于模擬飛機(jī)防滑剎車過程中的各項(xiàng)連接操作。
[0008]進(jìn)一步地，所述繼電器開關(guān)板卡模擬實(shí)驗(yàn)開關(guān)信號(hào)、靜剎開關(guān)信號(hào)、落地開關(guān)信號(hào)、起落架位置開關(guān)信號(hào)、防滑剎車開關(guān)信號(hào)以及停機(jī)開關(guān)信號(hào)。
[0009]進(jìn)一步地，所述第一正弦波模擬板卡和所述第二正弦波模擬板卡中設(shè)有機(jī)輪系統(tǒng)信號(hào)模擬發(fā)生模塊，用于模擬飛機(jī)機(jī)輪轉(zhuǎn)速傳感器的信號(hào)。[〇〇1〇]進(jìn)一步地，所述機(jī)輪轉(zhuǎn)速信號(hào)采集板卡設(shè)有信號(hào)檢測模塊、檢測信號(hào)處理模塊以及檢測模擬信號(hào)調(diào)理模塊，用于采集飛機(jī)機(jī)輪轉(zhuǎn)速傳感器信號(hào)、防滑控制盒輸出的機(jī)輪轉(zhuǎn)速信號(hào)、防滑控制盒輸出的基準(zhǔn)速度信號(hào)以及各項(xiàng)DC電壓信號(hào);其中，所述信號(hào)檢測模塊位于所述檢測信號(hào)處理模塊和所述檢測模擬信號(hào)調(diào)理模塊之間。
[0011]進(jìn)一步地，所述檢測信號(hào)處理模塊中設(shè)有機(jī)輪信號(hào)檢測模塊。
[0012]進(jìn)一步地，在所述繼電器開關(guān)板卡和所述機(jī)輪轉(zhuǎn)速信號(hào)采集板卡中還設(shè)有離散量 I/O模塊，以提供本板卡與外部其他板卡或設(shè)備之間的接口。
[0013]進(jìn)一步地，所述模擬檢測主機(jī)包括機(jī)輪防滑系統(tǒng)監(jiān)測模塊和機(jī)輪防滑系統(tǒng)信號(hào)模擬控制模塊;所述機(jī)輪防滑系統(tǒng)監(jiān)測模塊用于顯示當(dāng)前系統(tǒng)所監(jiān)測到的飛機(jī)防滑系統(tǒng)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)和各種信號(hào)的狀態(tài)，所述機(jī)輪防滑系統(tǒng)信號(hào)模擬控制模塊用于模擬飛機(jī)剎車防滑系統(tǒng)中的信號(hào)。
[0014]進(jìn)一步地，還包括電源模塊，以提供電力。
[0015]進(jìn)一步地，七張板卡通過PC1-104BUS連接至所述模擬檢測主機(jī)。
[0016]本實(shí)用新型的有益效果是:結(jié)合虛擬儀器技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了防滑剎車離位自動(dòng)檢測、防滑剎車原位自動(dòng)檢測、防滑剎車信號(hào)自動(dòng)模擬功能，同時(shí)提供有各信號(hào)的實(shí)際采集數(shù)據(jù)及波形，為專業(yè)技術(shù)人員提供更多數(shù)據(jù)深入分析和排故。
[0017]本實(shí)用新型的飛機(jī)機(jī)輪防滑剎車系統(tǒng)檢測系統(tǒng)就是針對飛機(jī)機(jī)輪防滑剎車系統(tǒng)的檢測，通過友好的人機(jī)界面直觀的檢測和顯示出整套飛機(jī)機(jī)輪防滑剎車系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)及其穩(wěn)定性。該實(shí)用新型主要基于現(xiàn)場可編程門陣列FPGA進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，具有實(shí)時(shí)性強(qiáng)、 精度高、穩(wěn)定性好、涵蓋信號(hào)檢測和信號(hào)模擬等優(yōu)點(diǎn)。通過高質(zhì)量的航空連接線與飛機(jī)防滑剎車系統(tǒng)控制盒接口相連接，經(jīng)過檢測統(tǒng)硬件對信號(hào)進(jìn)行采集和處理，再通過局部總線將數(shù)據(jù)上傳到上位機(jī)檢測控制系統(tǒng)，測試人員通過上位機(jī)可以清楚地檢測到防滑控制盒的各項(xiàng)參數(shù)和信號(hào)以及飛機(jī)防滑剎車系統(tǒng)的各項(xiàng)重要參數(shù)。【附圖說明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型的飛機(jī)機(jī)輪防滑剎車系統(tǒng)檢測模擬器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]在圖1中，各標(biāo)號(hào)所表示的部件名稱列表如下:
[0020]1模擬檢測主機(jī)[0021 ]2機(jī)輪防滑剎車控制盒[〇〇22]10模擬電壓采集板卡[〇〇23]20機(jī)輪轉(zhuǎn)速信號(hào)采集板卡[〇〇24]30信號(hào)調(diào)理板卡[〇〇25]40繼電器開關(guān)板卡[〇〇26]50第一正弦波模擬板卡[〇〇27]60第二正弦波模擬板卡[〇〇28]70模擬電壓輸出板卡
[0029]1〇1檢測接口
[0030]1〇2模擬接口【具體實(shí)施方式】
[0031]以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本實(shí)用新型，并非用于限定本實(shí)用新型的范圍。
[0032]請參照圖1所示，其為本實(shí)用新型的飛機(jī)機(jī)輪防滑剎車系統(tǒng)檢測模擬器的結(jié)構(gòu)示意圖，所述檢測模擬器包括:模擬檢測主機(jī)1、分別連接至所述模擬檢測主機(jī)1的七張板卡以及用于外接機(jī)輪防滑剎車控制盒2的檢測接口 101、模擬接口 102;其中，
[0033]連接至所述模擬檢測主機(jī)1的七張板卡分別為:模擬電壓采集板卡10、機(jī)輪轉(zhuǎn)速信號(hào)采集板卡20、信號(hào)調(diào)理板卡30、繼電器開關(guān)板卡40、第一正弦波模擬板卡50、第二正弦波模擬板卡60以及模擬電壓輸出板卡70;[〇〇34]所述模擬電壓采集板卡10、所述機(jī)輪轉(zhuǎn)速信號(hào)采集板卡20、所述信號(hào)調(diào)理板卡30 以及所述繼電器開關(guān)板卡40連接至所述檢測接口 101，所述第一正弦波模擬板卡50和所述第二正弦波模擬板卡60均連接至所述繼電器開關(guān)板卡40,所述信號(hào)調(diào)理板卡30和所述模擬電壓輸出板卡70連接至所述模擬接口 102。[〇〇35] 優(yōu)選地，七張板卡通過PC1-104BUS連接至所述模擬檢測主機(jī)1。[〇〇36]本實(shí)用新型的飛機(jī)機(jī)輪防滑剎車系統(tǒng)檢測模擬器有三種工作狀態(tài):離位檢測狀態(tài)、原位檢測狀態(tài)以及模擬檢測狀態(tài)
[0037]1)離位檢測狀態(tài):將所述機(jī)輪防滑剎車控制盒2取下，使其離開飛機(jī)，[〇〇38]在場外或?qū)嶒?yàn)室進(jìn)行檢測
[0039]所述檢測接口 101連接至所述機(jī)輪防滑剎車控制盒2的檢測接口，所述模擬接口 102連接至所述機(jī)輪防滑剎車控制盒2的工作接口；所述模擬電壓采集板卡10用來采集傳感器、伺服閥、機(jī)輪轉(zhuǎn)速、基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速的電壓;所述機(jī)輪轉(zhuǎn)速信號(hào)采集板卡20用來檢測交流輸入信號(hào)的頻率;所述信號(hào)調(diào)理板卡30通過所述模擬接口 102向所述機(jī)輪防滑剎車控制盒2提供 DC 28V電壓，以及接入傳感器的電阻;所述繼電器開關(guān)板卡40用來控制交流信號(hào)的輸入，傳感器接電阻以及落地開關(guān)的通斷;所述第一正弦波模擬板卡50和所述第二正弦波模擬板卡 60用來產(chǎn)生交流信號(hào)，輸入給所述繼電器開關(guān)板卡40。
[0040]2)原位檢測狀態(tài):所述機(jī)輪防滑剎車控制盒2在飛機(jī)上，在線對其檢測
[0041]所述機(jī)輪防滑剎車控制盒2由機(jī)載電源供電，所述檢測接口 101連接至所述機(jī)輪防滑剎車控制盒2的檢測接口；所述模擬電壓采集板卡10用來采集傳感器、伺服閥、機(jī)輪轉(zhuǎn)速、 基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速的電壓;所述機(jī)輪轉(zhuǎn)速信號(hào)采集板卡20用來檢測交流輸入信號(hào)的頻率;所述信號(hào)調(diào)理板卡30用來接入傳感器、伺服閥電阻以及伺服閥接地;所述繼電器開關(guān)板卡40用來控制交流信號(hào)的輸入，傳感器接入電阻、伺服閥接地以及落地開關(guān)、靜剎開關(guān)的通斷;所述第一正弦波模擬板卡50和所述第二正弦波模擬板卡60用來產(chǎn)生交流信號(hào)，輸入給所述繼電器開關(guān)板卡40。
[0042]3)模擬檢測狀態(tài):可連接或不連接所述機(jī)輪防滑剎車控制盒2,主要由本實(shí)用新型的檢測模擬器自身模擬出信號(hào)并進(jìn)行檢測，可廣泛應(yīng)用于教學(xué)、培訓(xùn)及實(shí)驗(yàn)等。[〇〇43]用航插線將所述檢測接口 101和所述模擬接口 102連接起來，所述第一正弦波模擬板卡50和所述第二正弦波模擬板卡60輸出正弦信號(hào)模擬機(jī)輪轉(zhuǎn)速和傳感器電壓，并輸出給所述繼電器開關(guān)板卡40;所述模擬電壓輸出板卡70模擬伺服閥電壓和10V電壓，這些信號(hào)都輸出至所述模擬接口 102,然后輸入至所述檢測接口 101進(jìn)行檢測，由所述模擬檢測主機(jī)1進(jìn)行分析、比較，若正常，檢測結(jié)果顯示“正?！?，否則顯示“故障”。
[0044]在本實(shí)用新型的飛機(jī)機(jī)輪防滑剎車系統(tǒng)檢測模擬器中一一
[0045]所述繼電器開關(guān)板卡40中設(shè)有繼電器開關(guān)信號(hào)模擬模塊，用于模擬飛機(jī)防滑剎車過程中的各項(xiàng)連接操作，在整個(gè)防滑控制盒檢測中都有作用。在飛機(jī)機(jī)輪防滑剎車系統(tǒng)中， 有各類開關(guān)信號(hào)，其作用各不相同，通過此模擬模塊測試人員可以得到想要的各個(gè)開關(guān)信號(hào)。
[0046]測試人員通過所述模擬檢測主機(jī)1中的軟件發(fā)送指令到FPGA (Fie Id —Programmable Gate Array，即現(xiàn)場可編程門陣列)，由FPGA發(fā)出相應(yīng)的控制信號(hào)給驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)繼電器產(chǎn)生一個(gè)開/關(guān)的效果，用于接通防滑控制盒的試驗(yàn)開關(guān)管腳。FPGA為繼電器驅(qū)動(dòng)提供控制信號(hào)，繼電器驅(qū)動(dòng)控制繼電器的動(dòng)作，繼電器的輸出端通過航空連接線分別連接防滑控制盒實(shí)驗(yàn)開關(guān)的兩個(gè)端口 A和B。當(dāng)FPGA發(fā)出閉合信號(hào)時(shí)，繼電器動(dòng)作，A和B連通， 類似于飛機(jī)控制臺(tái)上的開關(guān)按下的過程；當(dāng)FPGA發(fā)出斷開信號(hào)時(shí)，A和B斷開，類似于飛機(jī)控制臺(tái)上試驗(yàn)開關(guān)被釋放的過程。所述繼電器開關(guān)板卡40主要用于模擬實(shí)驗(yàn)開關(guān)信號(hào)、靜剎開關(guān)信號(hào)、落地開關(guān)信號(hào)、起落架位置開關(guān)信號(hào)、防滑剎車開關(guān)信號(hào)、停機(jī)開關(guān)信號(hào)等用于控制防滑控制盒工作的開關(guān)信號(hào)。[〇〇47]所述第一正弦波模擬板卡50和所述第二正弦波模擬板卡60中設(shè)有機(jī)輪系統(tǒng)信號(hào)模擬發(fā)生模塊，用于模擬飛機(jī)機(jī)輪轉(zhuǎn)速傳感器的信號(hào)，在對防滑控制盒的輪間保護(hù)功能、靜剎功能以及防滑功能等各項(xiàng)需要機(jī)輪轉(zhuǎn)速信號(hào)的功能檢測時(shí)起到模擬作用。[〇〇48]飛機(jī)機(jī)輪轉(zhuǎn)速信號(hào)是由傳感器采集到的，轉(zhuǎn)速傳感器輸出近似正弦波信號(hào)，峰峰值:Vpp>0.4V，頻率:50?1770Hz。系統(tǒng)模擬飛機(jī)機(jī)輪轉(zhuǎn)速信號(hào)，利用FPGA控制可編程正弦信號(hào)發(fā)生芯片產(chǎn)生頻率為50?1770Hz峰峰值大于0.4V的正弦波信號(hào)，模擬轉(zhuǎn)速傳感器采集到的飛機(jī)機(jī)輪轉(zhuǎn)速信號(hào)，通過航空連接線傳輸給防滑控制盒。測試人員通過所述模擬檢測主機(jī)1控制FPGA產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)控制飛機(jī)機(jī)輪轉(zhuǎn)速信號(hào)模擬模塊硬件產(chǎn)生機(jī)輪轉(zhuǎn)速信號(hào)。通過該項(xiàng)模擬，測試人員可以在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上完成對飛機(jī)防滑剎車控制盒的接地保護(hù)、輪間保護(hù)、靜剎保護(hù)、停機(jī)剎車保護(hù)等保護(hù)功能檢測。由于此項(xiàng)數(shù)據(jù)時(shí)防滑控制盒檢測當(dāng)中非常重要的一項(xiàng)數(shù)據(jù)，因此我們采用高精度的可編程正弦信號(hào)發(fā)生芯片產(chǎn)生不同頻率的正弦波信號(hào)，用于模擬速度傳感器信號(hào)。
[0049]所述機(jī)輪轉(zhuǎn)速信號(hào)采集板卡20是檢測防滑控制盒功能的一塊非常重要的板卡，用于采集飛機(jī)機(jī)輪轉(zhuǎn)速傳感器信號(hào)、防滑控制盒輸出的機(jī)輪轉(zhuǎn)速信號(hào)、防滑控制盒輸出的基準(zhǔn)速度信號(hào)以及各項(xiàng)DC電壓信號(hào)，這些信號(hào)的各項(xiàng)參數(shù)都是對防滑控制盒功能的直觀表達(dá)，因此在整個(gè)檢測系統(tǒng)中有非常重要的地位。所述機(jī)輪轉(zhuǎn)速信號(hào)采集板卡20中設(shè)有信號(hào)檢測模塊、檢測信號(hào)處理模塊以及檢測模擬信號(hào)調(diào)理模塊等。
[0050]其中，所述信號(hào)檢測模塊位于所述檢測信號(hào)處理模塊和所述檢測模擬信號(hào)調(diào)理模塊之間。由于飛機(jī)機(jī)輪剎車系統(tǒng)和防滑系統(tǒng)有很多信號(hào)，各信號(hào)的參數(shù)和類型都不盡相同， 因此需要對信號(hào)進(jìn)行必要的前期處理，由此設(shè)計(jì)了防滑系統(tǒng)和部分剎車系統(tǒng)的信號(hào)檢測模塊。這部分模塊主要是用于采集防滑系統(tǒng)中的電源信號(hào)、開關(guān)信號(hào)、機(jī)輪轉(zhuǎn)速號(hào)、保護(hù)地、剎車控制信號(hào)等，并且對信號(hào)進(jìn)行前期處理(放大、衰減、整形等)以盡可能小地影響信號(hào)完整性的方式傳輸給FPGA，從而達(dá)到對飛機(jī)機(jī)輪剎車系統(tǒng)和防滑系統(tǒng)信號(hào)的精確檢測，以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和精確可靠性。
[0051]所述檢測信號(hào)處理模塊中設(shè)有機(jī)輪信號(hào)檢測模塊，飛機(jī)機(jī)輪信號(hào)是由轉(zhuǎn)速傳感器采集輸出的近似正弦波信號(hào)，峰峰值:Vpp>0.4V，頻率:100?2000Hz。由于此信號(hào)幅值較低且為正弦波信號(hào)，是模擬信號(hào)，故在信號(hào)輸入時(shí)將其進(jìn)行整形濾波處理，經(jīng)過比較器調(diào)理后的信號(hào)是矩形波信號(hào)。通過FPGA處理，測試人員可以在模擬檢測主機(jī)人機(jī)界面上看到當(dāng)前飛機(jī)機(jī)輪的轉(zhuǎn)速情況。機(jī)輪傳感器信號(hào)的檢測是不依靠防滑控制盒的，因此需要從飛機(jī)機(jī)輪傳感器的輸出端處采集信號(hào)，主要是為了方便測試人員可隨時(shí)觀測到飛機(jī)機(jī)輪的真實(shí)轉(zhuǎn)速，對防滑控制盒的檢測具有一定的輔助作用。防滑控制盒在工作時(shí)也會(huì)輸出機(jī)輪轉(zhuǎn)速信號(hào)Vuk，但此信號(hào)是一個(gè)轉(zhuǎn)速與電壓關(guān)系的信號(hào)，通過AD芯片將其采樣傳輸給FPGA做相應(yīng)的運(yùn)算處理，得到當(dāng)前防滑控制盒測得的飛機(jī)機(jī)輪轉(zhuǎn)速。剎車時(shí)防滑控制盒還會(huì)輸出一組由防滑剎車系統(tǒng)運(yùn)算的到的預(yù)計(jì)速度vur，這是一組防滑控制盒內(nèi)部用于比較的數(shù)據(jù)，用于判斷飛機(jī)當(dāng)前剎車的程度，通過AD采集傳輸給FPGA做運(yùn)算處理，直觀地顯示在模擬檢測主機(jī)人機(jī)界面上，測試人員可隨時(shí)觀察到飛機(jī)防滑控制盒對防滑剎車的控制。[〇〇52]此外，在所述繼電器開關(guān)板卡40和所述機(jī)輪轉(zhuǎn)速信號(hào)采集板卡20中還設(shè)有離散量 I/O模塊，以提供本板卡與外部其他板卡或設(shè)備之間的接口。
[0053]在本實(shí)用新型的飛機(jī)機(jī)輪防滑剎車系統(tǒng)檢測模擬器中，所述模擬檢測主機(jī)1可讀取檢測系統(tǒng)硬件中的數(shù)據(jù)，在模擬防滑系統(tǒng)信號(hào)時(shí)可控制硬件模擬模塊產(chǎn)生相應(yīng)信號(hào)，因此采用PCI通信方式，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測防滑系統(tǒng)同時(shí)也可以控制信號(hào)的產(chǎn)生，方便系統(tǒng)的自測和模擬飛機(jī)運(yùn)行檢測防滑系統(tǒng)。
[0054]所述模擬檢測主機(jī)1的人機(jī)界面主要分為兩大板塊:機(jī)輪防滑系統(tǒng)監(jiān)測模塊和機(jī)輪防滑系統(tǒng)信號(hào)模擬控制模塊，友好的人機(jī)界面可使測試人員很快熟悉系統(tǒng)的功能和各項(xiàng)參數(shù)。
[0055]所述機(jī)輪防滑系統(tǒng)監(jiān)測模塊用于顯示當(dāng)前系統(tǒng)所監(jiān)測到的飛機(jī)防滑系統(tǒng)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)和各種信號(hào)的狀態(tài)，例如:機(jī)輪落地開關(guān)打開時(shí)，人機(jī)界面上相應(yīng)的落地開關(guān)信號(hào)指示為綠色;落地開關(guān)關(guān)閉時(shí)，人機(jī)界面上相應(yīng)的落地開關(guān)信號(hào)指示為灰色。伺服閥信號(hào)和機(jī)輪轉(zhuǎn)速信號(hào)需要顯示出相應(yīng)的數(shù)據(jù)，因此，此系統(tǒng)設(shè)計(jì)有數(shù)值顯示模塊，用于顯示伺服閥電壓信號(hào)的大小和飛機(jī)輪胎的轉(zhuǎn)速，測試人員可以直觀地看到這些物理量，便于監(jiān)測和分析防滑系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。
[0056]所述機(jī)輪防滑系統(tǒng)信號(hào)模擬控制模塊用于模擬飛機(jī)剎車防滑系統(tǒng)中的一些信號(hào)， 例如:機(jī)輪轉(zhuǎn)速信號(hào)、伺服閥控制信號(hào)和各類開關(guān)信號(hào)等。測試人員可以通過上位機(jī)軟件控制這些模擬信號(hào)的輸出和各項(xiàng)參數(shù)，例如:通過輸入或選擇相應(yīng)的頻率和電壓值，測試人員可以控制模擬飛機(jī)機(jī)輪轉(zhuǎn)速的信號(hào)和伺服閥控制信號(hào)。通過將檢測盒的輸出模擬信號(hào)和輸入端口相接，此系統(tǒng)可以完成自測。[〇〇57]優(yōu)選地，在本實(shí)用新型的飛機(jī)機(jī)輪防滑剎車系統(tǒng)檢測模擬器中，還包括電源模塊， 例如:為所述機(jī)輪防滑剎車控制盒2提供28V DC電源，為保證系統(tǒng)功能完善和運(yùn)行穩(wěn)定性， 需要+15V DC、-15V DC、+5V DC、-5V DC等電壓。其中，±15V DC電源主要用于模擬信號(hào)輸出模塊運(yùn)算放大器、信號(hào)采集模塊運(yùn)算放大器提供工作電壓；±5V DC用于信號(hào)調(diào)理部分運(yùn)算放大器電源供電，同時(shí)為FPGA、高精度DAC和ADC以及通信模塊提供相應(yīng)的工作電壓。[〇〇58]本實(shí)用新型主要基于FPGA進(jìn)行模塊設(shè)計(jì)，實(shí)時(shí)性強(qiáng)、精度高、穩(wěn)定性好。FPGA，是在 PAL、GAL、CPLD等可編程器件的基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展的產(chǎn)物，是作為專用集成電路(ASIC)領(lǐng)域中的一種半定制電路而出現(xiàn)的，既解決了定制電路的不足，又克服了原有可編程器件門電路數(shù)有限的缺點(diǎn)。[0〇59] FPGA采用了邏輯單元陣列LCA(Logic Cell Array)，內(nèi)部包括可配置邏輯模塊CLB (Configurable Logic Block)、輸入輸出模塊10B(Input Output Block)和內(nèi)部連線 (Interconnect)三個(gè)部分。FPGA與傳統(tǒng)邏輯電路和門陣列(如PAL，GAL及CPLD器件)相比，具有不同的結(jié)構(gòu)。FPGA利用小型查找表(16 X 1RAM)來實(shí)現(xiàn)組合邏輯，每個(gè)查找表連接到一個(gè)D 觸發(fā)器的輸入端，觸發(fā)器再來驅(qū)動(dòng)其他邏輯電路或驅(qū)動(dòng)1/0,由此構(gòu)成了既可實(shí)現(xiàn)組合邏輯功能又可實(shí)現(xiàn)時(shí)序邏輯功能的基本邏輯單元模塊，這些模塊間利用金屬連線互相連接或連接到I/O模塊。FPGA的邏輯是通過向內(nèi)部靜態(tài)存儲(chǔ)單元加載編程數(shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)的，存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器單元中的值決定了邏輯單元的邏輯功能以及各模塊之間或模塊與I/O間的聯(lián)接方式，并最終決定了 FPGA所能實(shí)現(xiàn)的功能，F(xiàn)PGA允許無限次地編程。
[0060]本實(shí)用新型使用的轉(zhuǎn)速模擬信號(hào)基于DDS進(jìn)行模塊設(shè)計(jì)，頻率分辨率高、精度高。 DDS(Direct Digital Synthesizer)，即直接數(shù)字式頻率合成器。與傳統(tǒng)的頻率合成器相比，DDS具有低成本、低功耗、高分辨率和快速轉(zhuǎn)換時(shí)間等優(yōu)點(diǎn)，廣泛使用在電信與電子儀器領(lǐng)域，是實(shí)現(xiàn)設(shè)備全數(shù)字化的關(guān)鍵技術(shù)。DDS芯片中主要包括頻率控制寄存器、高速相位累加器和正弦計(jì)算器三個(gè)部分(如Q2220)。頻率控制寄存器可以串行或并行的方式裝載并寄存用戶輸入的頻率控制碼；而相位累加器根據(jù)頻率控制碼在每個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)進(jìn)行相位累加，得到一個(gè)相位值;正弦計(jì)算器則對該相位值計(jì)算數(shù)字化正弦波幅度(芯片一般通過查表得到)ADS芯片輸出的一般是數(shù)字化的正弦波，因此還需經(jīng)過高速D/A轉(zhuǎn)換器和低通濾波器才能得到一個(gè)可用的模擬頻率信號(hào)。此外，有些DDS芯片還具有調(diào)幅、調(diào)頻和調(diào)相等調(diào)制功能及片內(nèi)D/A變換器。頻率分辨率高、輸出頻點(diǎn)多、可達(dá)2的N次方個(gè)頻點(diǎn)(N為相位累加器位數(shù))；頻率切換速度快，可達(dá)us量級(jí);頻率切換時(shí)相位連續(xù);可以輸出寬帶正交信號(hào);輸出相位噪聲低，對參考頻率源的相位噪聲有改善作用;可以產(chǎn)生任意波形;全數(shù)字化實(shí)現(xiàn)、便于集成、體積小、重量輕。[0〇61]本實(shí)用新型使用的機(jī)輪系統(tǒng)信號(hào)模擬發(fā)生模塊基于DMA(Direct Memory Access， 存儲(chǔ)器直接訪問)進(jìn)行設(shè)計(jì)，快速交換數(shù)據(jù)。這是指一種高速的數(shù)據(jù)傳輸操作，允許在外部設(shè)備和存儲(chǔ)器之間直接讀寫數(shù)據(jù)，既不通過CPU，也不需要CPU干預(yù)。整個(gè)數(shù)據(jù)傳輸操作在一個(gè)稱為“DMA控制器”的控制下進(jìn)行的。CPU除了在數(shù)據(jù)傳輸開始和結(jié)束時(shí)做一點(diǎn)處理外，在傳輸過程中也可以進(jìn)行其他的工作。這樣，在大部分時(shí)間里，CPU和輸入輸出都處于并行操作。因此，使整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的效率大大提高。[〇〇62]本實(shí)用新型的創(chuàng)新點(diǎn)主要有以下三點(diǎn):
[0063]1、基于可擴(kuò)展的工控平臺(tái)，集信號(hào)檢測和信號(hào)模擬于一體[〇〇64]檢測包含有離位檢測、原位檢測；
[0065]模擬包含有機(jī)輪轉(zhuǎn)速、傳感器輸出、開關(guān)量、工作電源等模擬功能，信號(hào)模擬功能不需要防滑剎車控制盒，可廣泛應(yīng)用于教學(xué)、培訓(xùn)及實(shí)驗(yàn)等。
[0066]2、基于模塊化設(shè)計(jì)，體積小、重量輕，適合于內(nèi)、外場使用[〇〇67]該設(shè)備包含信號(hào)模擬模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、離散量模塊、開關(guān)模塊、電源模塊等，采用標(biāo)準(zhǔn)總線接口。若系統(tǒng)有故障時(shí)只需要維修或更換對應(yīng)的模塊即可，維護(hù)成本低。[〇〇68]3、系統(tǒng)軟件基于虛擬儀器，人機(jī)互動(dòng)友好、執(zhí)行效率高，滿足快速檢測維護(hù)要求
[0069]本實(shí)用新型中結(jié)合虛擬儀器技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了防滑剎車離位自動(dòng)檢測、防滑剎車原位自動(dòng)檢測、防滑剎車信號(hào)自動(dòng)模擬功能，同時(shí)提供有各信號(hào)的實(shí)際采集數(shù)據(jù)及波形，為專業(yè)技術(shù)人員提供更多數(shù)據(jù)深入分析和排故。
[0070]本實(shí)用新型的飛機(jī)機(jī)輪防滑剎車系統(tǒng)檢測系統(tǒng)就是針對飛機(jī)機(jī)輪防滑剎車系統(tǒng)的檢測，通過友好的人機(jī)界面直觀的檢測和顯示出整套飛機(jī)機(jī)輪防滑剎車系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)及其穩(wěn)定性。該實(shí)用新型主要基于現(xiàn)場可編程門陣列FPGA進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，具有實(shí)時(shí)性強(qiáng)、 精度高、穩(wěn)定性好、涵蓋信號(hào)檢測和信號(hào)模擬等優(yōu)點(diǎn)。通過高質(zhì)量的航空連接線與飛機(jī)防滑剎車系統(tǒng)控制盒接口相連接，經(jīng)過檢測統(tǒng)硬件對信號(hào)進(jìn)行采集和處理，再通過局部總線將數(shù)據(jù)上傳到上位機(jī)檢測控制系統(tǒng)，測試人員通過上位機(jī)可以清楚地檢測到防滑控制盒的各項(xiàng)參數(shù)和信號(hào)以及飛機(jī)防滑剎車系統(tǒng)的各項(xiàng)重要參數(shù)。
[0071]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，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)機(jī)輪防滑剎車系統(tǒng)檢測模擬器，其特征在于，包括:模擬檢測主機(jī)、分別連 接至所述模擬檢測主機(jī)的七張板卡以及用于外接機(jī)輪防滑剎車控制盒的檢測接口、模擬接 口；其中，連接至所述模擬檢測主機(jī)的七張板卡分別為:模擬電壓采集板卡、機(jī)輪轉(zhuǎn)速信號(hào)采集 板卡、信號(hào)調(diào)理板卡、繼電器開關(guān)板卡、第一正弦波模擬板卡、第二正弦波模擬板卡以及模 擬電壓輸出板卡；所述模擬電壓采集板卡、所述機(jī)輪轉(zhuǎn)速信號(hào)采集板卡、所述信號(hào)調(diào)理板卡以及所述繼 電器開關(guān)板卡連接至所述檢測接口，所述第一正弦波模擬板卡和所述第二正弦波模擬板卡 均連接至所述繼電器開關(guān)板卡，所述信號(hào)調(diào)理板卡和所述模擬電壓輸出板卡連接至所述模 擬接口。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛機(jī)機(jī)輪防滑剎車系統(tǒng)檢測模擬器，其特征在于，所述繼電器 開關(guān)板卡中設(shè)有繼電器開關(guān)信號(hào)模擬模塊，用于模擬飛機(jī)防滑剎車過程中的各項(xiàng)連接操 作。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的飛機(jī)機(jī)輪防滑剎車系統(tǒng)檢測模擬器，其特征在于，所述繼電器 開關(guān)板卡模擬實(shí)驗(yàn)開關(guān)信號(hào)、靜剎開關(guān)信號(hào)、落地開關(guān)信號(hào)、起落架位置開關(guān)信號(hào)、防滑剎 車開關(guān)信號(hào)以及停機(jī)開關(guān)信號(hào)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛機(jī)機(jī)輪防滑剎車系統(tǒng)檢測模擬器，其特征在于，所述第一正 弦波模擬板卡和所述第二正弦波模擬板卡中設(shè)有機(jī)輪系統(tǒng)信號(hào)模擬發(fā)生模塊，用于模擬飛 機(jī)機(jī)輪轉(zhuǎn)速傳感器的信號(hào)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛機(jī)機(jī)輪防滑剎車系統(tǒng)檢測模擬器，其特征在于，所述機(jī)輪轉(zhuǎn) 速信號(hào)采集板卡中設(shè)有信號(hào)檢測模塊、檢測信號(hào)處理模塊以及檢測模擬信號(hào)調(diào)理模塊，用 于采集飛機(jī)機(jī)輪轉(zhuǎn)速傳感器信號(hào)、防滑控制盒輸出的機(jī)輪轉(zhuǎn)速信號(hào)、防滑控制盒輸出的基 準(zhǔn)速度信號(hào)以及各項(xiàng)DC電壓信號(hào)；其中，所述信號(hào)檢測模塊位于所述檢測信號(hào)處理模塊和所述檢測模擬信號(hào)調(diào)理模塊之 間。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的飛機(jī)機(jī)輪防滑剎車系統(tǒng)檢測模擬器，其特征在于，所述檢測信 號(hào)處理模塊中設(shè)有機(jī)輪信號(hào)檢測模塊。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛機(jī)機(jī)輪防滑剎車系統(tǒng)檢測模擬器，其特征在于，在所述繼電 器開關(guān)板卡和所述機(jī)輪轉(zhuǎn)速信號(hào)采集板卡中還設(shè)有離散量I/O模塊，以提供本板卡與外部 其他板卡或設(shè)備之間的接口。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛機(jī)機(jī)輪防滑剎車系統(tǒng)檢測模擬器，其特征在于，所述模擬檢 測主機(jī)包括機(jī)輪防滑系統(tǒng)監(jiān)測模塊和機(jī)輪防滑系統(tǒng)信號(hào)模擬控制模塊;所述機(jī)輪防滑系統(tǒng) 監(jiān)測模塊用于顯示當(dāng)前系統(tǒng)所監(jiān)測到的飛機(jī)防滑系統(tǒng)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)和各種信號(hào)的狀態(tài)，所述 機(jī)輪防滑系統(tǒng)信號(hào)模擬控制模塊用于模擬飛機(jī)剎車防滑系統(tǒng)中的信號(hào)。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛機(jī)機(jī)輪防滑剎車系統(tǒng)檢測模擬器，其特征在于，還包括電源 模塊，以提供電力。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛機(jī)機(jī)輪防滑剎車系統(tǒng)檢測模擬器，其特征在于，七張板卡 通過PC1-104BUS連接至所述模擬檢測主機(jī)。
【文檔編號(hào)】G01R31/00GK205581243SQ201620411111
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年5月9日
【發(fā)明人】趙紅軍, 崔旭濤, 薛崇偉, 許海華, 魏高峰, 劉虎
【申請人】趙紅軍