航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)檢測(cè)裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)檢測(cè)裝置，包括適配器和計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)設(shè)置接口板卡，其中，適配器，用于與航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的待測(cè)控制器和接口板卡相連以實(shí)現(xiàn)接口板卡與待測(cè)控制器之間的接口匹配；計(jì)算機(jī)，與適配器相連，用于嵌入發(fā)動(dòng)機(jī)模型和發(fā)動(dòng)機(jī)附件模型，模擬發(fā)動(dòng)機(jī)工作信號(hào)和發(fā)動(dòng)機(jī)附件工作信號(hào)，并經(jīng)由適配器將模擬的發(fā)動(dòng)機(jī)工作信號(hào)和發(fā)動(dòng)機(jī)附件工作信號(hào)輸入給待測(cè)控制器以驅(qū)動(dòng)待測(cè)控制器運(yùn)行，并接收待測(cè)控制器經(jīng)由適配器返送回來的運(yùn)行結(jié)果以對(duì)待測(cè)控制器的性能和功能進(jìn)行閉環(huán)檢測(cè)。本發(fā)明采用閉環(huán)控制，檢測(cè)精度和可信度高。
【專利說明】
航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)檢測(cè)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及航空發(fā)動(dòng)機(jī)檢測(cè)領(lǐng)域，特別地，涉及一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)檢測(cè)裝置。【背景技術(shù)】
[0002]航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)是發(fā)動(dòng)機(jī)燃油與控制系統(tǒng)的重要組成部分，控制系統(tǒng)采集大氣壓力P0、大氣溫度T0、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n、排氣溫度T5、滑油壓力開關(guān)信號(hào)p及由飛機(jī)操縱面板發(fā)送的操作指令，根據(jù)操作指令控制點(diǎn)火器點(diǎn)火裝置、燃油電磁閥、滑油電磁閥、電動(dòng)燃油栗、 起動(dòng)電機(jī)?？刂葡到y(tǒng)根據(jù)控制規(guī)律調(diào)節(jié)燃油伺服控制裝置的控制電流，調(diào)節(jié)燃油輸油圈的回油量，從而控制發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)、穩(wěn)態(tài)、加負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)速，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，控制系統(tǒng)控制發(fā)動(dòng)機(jī)停車，并發(fā)出相應(yīng)的故障指示。同時(shí)控制系統(tǒng)還輸出開關(guān)信號(hào)、RS422通訊數(shù)據(jù)、 RS232通訊數(shù)據(jù)(其他通訊總線如Arinc429總線等)實(shí)時(shí)顯示空氣發(fā)生器的各種工作狀態(tài)信息。而現(xiàn)有的航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的檢測(cè)裝置采用手動(dòng)檢測(cè)、開環(huán)檢測(cè)的方式對(duì)待測(cè)控制器進(jìn)行控檢測(cè)，檢測(cè)的可信度和精度偏低。
[0003]因此，現(xiàn)有的航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)檢測(cè)裝置檢測(cè)的可信度和精度偏低，是一個(gè)亟待解決的技術(shù)問題。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供了一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)檢測(cè)裝置，以解決現(xiàn)有的航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)檢測(cè)裝置檢測(cè)的可信度和精度偏低的技術(shù)問題。
[0005]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0006]本發(fā)明提供一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)檢測(cè)裝置，包括適配器和計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)設(shè)置接口板卡，其中，適配器，用于與航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的待測(cè)控制器和接口板卡相連以實(shí)現(xiàn)接口板卡與待測(cè)控制器之間的接口匹配;計(jì)算機(jī)，與適配器相連，用于嵌入發(fā)動(dòng)機(jī)模型和發(fā)動(dòng)機(jī)附件模型，模擬發(fā)動(dòng)機(jī)工作信號(hào)和發(fā)動(dòng)機(jī)附件工作信號(hào)，并經(jīng)由適配器將模擬的發(fā)動(dòng)機(jī)工作信號(hào)和發(fā)動(dòng)機(jī)附件工作信號(hào)輸入給待測(cè)控制器以驅(qū)動(dòng)待測(cè)控制器運(yùn)行，并接收待測(cè)控制器經(jīng)由適配器返送回來的運(yùn)行結(jié)果以對(duì)待測(cè)控制器的性能和功能進(jìn)行閉環(huán)檢測(cè)。
[0007]進(jìn)一步地，計(jì)算機(jī)包括檢測(cè)模塊，檢測(cè)模塊，用于對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)輸入對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、滑油壓力和排氣溫度，并且檢測(cè)航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)在對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、滑油壓力和排氣溫度下是否做出相應(yīng)的響應(yīng)以確定航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的故障報(bào)警保護(hù)功能的可靠性。
[0008]進(jìn)一步地，檢測(cè)模塊包括轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速檢測(cè)單元，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速檢測(cè)單元用于檢測(cè)輸入航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速頻率若達(dá)到設(shè)定的轉(zhuǎn)速頻率閾值時(shí)，航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)是否報(bào)故障并且停車保護(hù)以確定航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速故障報(bào)警保護(hù)功能的可靠性。
[0009]進(jìn)一步地，檢測(cè)模塊還包括滑油壓力檢測(cè)單元，滑油壓力檢測(cè)單元用于檢測(cè)輸入航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的滑油壓力若達(dá)到設(shè)定的滑油壓力閾值時(shí)，航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)是否報(bào)故障并且停車保護(hù)以確定航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的滑油壓力故障報(bào)警保護(hù)功能的可靠性。
[0010]進(jìn)一步地，檢測(cè)模塊還包括排氣溫度檢測(cè)單元，排氣溫度檢測(cè)單元用于檢測(cè)輸入航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的排氣溫度若達(dá)到設(shè)定的排氣溫度閾值時(shí)，航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)是否報(bào)故障并且停車保護(hù)以確定航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的排氣溫度故障報(bào)警保護(hù)功能的可靠性。
[0011]進(jìn)一步地，計(jì)算機(jī)還包括調(diào)節(jié)模塊，調(diào)節(jié)模塊用于采集航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的實(shí)際轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，并對(duì)采集的航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的實(shí)際轉(zhuǎn)速與輸入航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速進(jìn)行PID運(yùn)算，通過調(diào)整航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中的燃油伺服控制裝置的控制電流來調(diào)節(jié)航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中的燃油輸油圈的回油量，以閉環(huán)控制航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中的發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。
[0012]進(jìn)一步地，適配器包括DI/D0(數(shù)字量輸入/數(shù)字量輸出)調(diào)理模塊、A/D調(diào)理模塊和D/A調(diào)理模塊，DI/D0調(diào)理模塊、A/D調(diào)理模塊和D/A調(diào)理模塊分別與航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)和接口板卡相連，DI/D0調(diào)理模塊，用于將采集的航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的開關(guān)量進(jìn)行光電隔離，并將光電隔離的開關(guān)量調(diào)理為接口板卡可接收的TTL信號(hào);A/D調(diào)理模塊包括電壓調(diào)理單元、電流電壓轉(zhuǎn)換單元和熱電偶調(diào)理單元，電壓調(diào)理單元，用于將待測(cè)控制器輸出的電壓信號(hào)進(jìn)行隔離和濾波處理；電流電壓轉(zhuǎn)換單元，用于將待測(cè)控制器輸出的電流信號(hào)進(jìn)行電流轉(zhuǎn)電壓調(diào)理，并對(duì)調(diào)理的電壓進(jìn)行隔離和濾波;熱電偶調(diào)理單元，用于將毫伏級(jí)熱電偶信號(hào)進(jìn)行隔離、放大和濾波處理;D/A調(diào)理模塊，用于對(duì)電壓信號(hào)進(jìn)行隔離衰減以模擬熱電偶溫度信號(hào)。
[0013]進(jìn)一步地，適配器還包括TTL頻率輸入模塊，TTL頻率輸入模塊，用于與航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)相連并將待測(cè)控制器輸出的TTL方波進(jìn)行光電隔離。
[0014]進(jìn)一步地，適配器還包括狀態(tài)指示燈，狀態(tài)指示燈，用于與航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)相連并顯示開關(guān)量的輸出狀態(tài)。
[0015]進(jìn)一步地，適配器還包括電壓轉(zhuǎn)換模塊，電壓轉(zhuǎn)換模塊，與DI/D0調(diào)理模塊、A/D調(diào)理模塊、D/A調(diào)理模塊、TTL頻率輸入模塊和狀態(tài)指示燈相連，用于將直流供電電壓調(diào)理后輸出穩(wěn)定的工作電壓以向DI/D0調(diào)理模塊、A/D調(diào)理模塊、D/A調(diào)理模塊、TTL頻率輸入模塊和狀態(tài)指示燈供電。
[0016]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0017]本發(fā)明提供的航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)檢測(cè)裝置，嵌入發(fā)動(dòng)機(jī)模型和發(fā)動(dòng)機(jī)附件模型，模擬發(fā)動(dòng)機(jī)工作信號(hào)和發(fā)動(dòng)機(jī)附件工作信號(hào)，將模擬的發(fā)動(dòng)機(jī)工作信號(hào)和發(fā)動(dòng)機(jī)附件工作信號(hào)輸入給待測(cè)控制器以驅(qū)動(dòng)待測(cè)控制器運(yùn)行，同時(shí)接收待測(cè)控制器經(jīng)由適配器返送回來的運(yùn)行結(jié)果以對(duì)待測(cè)控制器的性能和功能進(jìn)行閉環(huán)檢測(cè)。本發(fā)明采用閉環(huán)控制，檢測(cè)精度和可信度高。
[0018]除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)之外，本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。下面將參照?qǐng)D，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
【附圖說明】
[0019]構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0020]圖1是本發(fā)明航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)檢測(cè)裝置第一實(shí)施例的功能框圖；
[0021]圖2是圖1中計(jì)算機(jī)的功能模塊示意圖；
[0022]圖3是圖2中檢測(cè)模塊的功能模塊示意圖；
[0023]圖4是本發(fā)明航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)檢測(cè)裝置第二實(shí)施例的功能框圖；[〇〇24]圖5是圖4中A/D調(diào)理模塊的功能模塊示意圖；
[0025]圖6是本發(fā)明航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)檢測(cè)裝置軟件設(shè)計(jì)流程圖；
[0026]圖7是本發(fā)明航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)檢測(cè)裝置閉環(huán)檢測(cè)框圖。[〇〇27] 附圖標(biāo)注說明:[〇〇28]10、適配器;20、計(jì)算機(jī);21、接口板卡;22、檢測(cè)模塊;23、調(diào)節(jié)模塊;221、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速檢測(cè)單元;222、滑油壓力檢測(cè)單元;223、排氣溫度檢測(cè)單元；1UDI/D0調(diào)理模塊；12、A/D調(diào)理模塊；13、D/A調(diào)理模塊；121、電壓調(diào)理單元；122、電流電壓轉(zhuǎn)換單元；123、熱電偶調(diào)理單元;14、TTL頻率輸入模塊;15、狀態(tài)指示燈;16、電壓轉(zhuǎn)換模塊。【具體實(shí)施方式】
[0029]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0030]參照?qǐng)D1，本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例提供了一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)檢測(cè)裝置，包括適配器10和計(jì)算機(jī)20,計(jì)算機(jī)20設(shè)置接口板卡21，其中，計(jì)算機(jī)可以為工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、VXI平臺(tái)、PC104平臺(tái)、PXI平臺(tái)、R10平臺(tái)等，接口板卡21可以為PCI總線、PXI總線的接口卡等。適配器10,用于與航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的待測(cè)控制器和接口板卡21相連以實(shí)現(xiàn)接口板卡21與待測(cè)控制器之間的接口匹配;計(jì)算機(jī)20,與適配器10相連，用于嵌入發(fā)動(dòng)機(jī)模型和發(fā)動(dòng)機(jī)附件模型，模擬發(fā)動(dòng)機(jī)工作信號(hào)和發(fā)動(dòng)機(jī)附件工作信號(hào)，并經(jīng)由適配器10將模擬的發(fā)動(dòng)機(jī)工作信號(hào)和發(fā)動(dòng)機(jī)附件工作信號(hào)輸入給待測(cè)控制器以驅(qū)動(dòng)待測(cè)控制器運(yùn)行，并接收待測(cè)控制器經(jīng)由適配器10返送回來的運(yùn)行結(jié)果以對(duì)待測(cè)控制器的性能和功能進(jìn)行閉環(huán)檢測(cè)。本實(shí)施例提供的航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)檢測(cè)裝置，采用虛擬儀器、數(shù)據(jù)庫(kù)(如SQL SERVER 2000)等技術(shù)設(shè)計(jì)檢測(cè)軟件，對(duì)硬件資源進(jìn)行合理調(diào)度，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)，數(shù)據(jù)保存，回放、報(bào)表生成等功能。設(shè)計(jì)RS422、RS232通訊接口電路(其他通訊總線如Arinc429總線)，按通訊協(xié)議設(shè)計(jì)通訊軟件對(duì)RS422、RS232數(shù)據(jù)進(jìn)行解析和顯示，在檢測(cè)軟件的工作下以特定的、固化的檢測(cè)邏輯與檢測(cè)規(guī)律實(shí)現(xiàn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的自動(dòng)檢測(cè)、實(shí)時(shí)監(jiān)控。航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)檢測(cè)裝置的計(jì)算機(jī)平臺(tái)擴(kuò)展以太網(wǎng)、光纖通訊便于信息化管理。待測(cè)控制器、適配器10和計(jì)算機(jī)20 通過轉(zhuǎn)接電纜相連，具體地，轉(zhuǎn)接電纜分為計(jì)算機(jī)20與適配器10的板卡電纜、適配器10內(nèi)部電纜、適配器10與待測(cè)控制器的航插電纜。電纜的設(shè)計(jì)、裝配考慮EMC屏蔽要求，普通信號(hào)線采用雙絞屏蔽線，屏蔽層可靠接地;頻率信號(hào)采用屏蔽線進(jìn)行傳輸。
[0031]本實(shí)施例提供的航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)檢測(cè)裝置，嵌入發(fā)動(dòng)機(jī)模型和發(fā)動(dòng)機(jī)附件模型，模擬發(fā)動(dòng)機(jī)工作信號(hào)和發(fā)動(dòng)機(jī)附件工作信號(hào)，將模擬的發(fā)動(dòng)機(jī)工作信號(hào)和發(fā)動(dòng)機(jī)附件工作信號(hào)輸入給待測(cè)控制器以驅(qū)動(dòng)待測(cè)控制器運(yùn)行，同時(shí)接收待測(cè)控制器經(jīng)由適配器返送回來的運(yùn)行結(jié)果以對(duì)待測(cè)控制器的性能和功能進(jìn)行閉環(huán)檢測(cè)。本實(shí)施例采用閉環(huán)控制，檢測(cè)精度和可信度高。
[0032]優(yōu)選地，如圖2所示，本實(shí)施例提供的航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)檢測(cè)裝置，計(jì)算機(jī)20包括檢測(cè)模塊22，檢測(cè)模塊22，用于對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)輸入對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、滑油壓力和排氣溫度，并且檢測(cè)航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)在對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、滑油壓力和排氣溫度下是否做出相應(yīng)的響應(yīng)以確定航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的故障報(bào)警保護(hù)功能的可靠性。例如，航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)檢測(cè)裝置檢測(cè)航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的燃?xì)鉁囟鹊蜋z測(cè)功能是否正常時(shí)，是通過檢測(cè)航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)檢測(cè)裝置在輸入燃?xì)鉁囟刃∮赥rc時(shí)，航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)是否報(bào)故障，同時(shí)停車保護(hù)來確定的。
[0033]本實(shí)施例提供的航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)檢測(cè)裝置，通過對(duì)對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)輸入對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、滑油壓力和排氣溫度，并且檢測(cè)航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)在對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、滑油壓力和排氣溫度下是否做出相應(yīng)的響應(yīng)以確定航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的故障報(bào)警保護(hù)功能的可靠性，提高檢測(cè)精度和可信度。
[0034]優(yōu)選地，如圖3所示，本實(shí)施例提供的航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)檢測(cè)裝置，檢測(cè)模塊22包括轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速檢測(cè)單元221，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速檢測(cè)單元221用于檢測(cè)輸入航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速頻率若達(dá)到設(shè)定的轉(zhuǎn)速頻率閾值時(shí)，航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)是否報(bào)故障并且停車保護(hù)以確定航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速故障報(bào)警保護(hù)功能的可靠性。例如，
[0035]檢測(cè)模塊22還包括滑油壓力檢測(cè)單元222，滑油壓力檢測(cè)單元222用于檢測(cè)輸入航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的滑油壓力若達(dá)到設(shè)定的滑油壓力閾值時(shí)，航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)是否報(bào)故障并且停車保護(hù)以確定航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的滑油壓力故障報(bào)警保護(hù)功能的可靠性。例如，
[0036]檢測(cè)模塊22還包括排氣溫度檢測(cè)單元223，排氣溫度檢測(cè)單元223用于檢測(cè)輸入航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的排氣溫度若達(dá)到設(shè)定的排氣溫度閾值時(shí)，航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)是否報(bào)故障并且停車保護(hù)以確定航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的排氣溫度故障報(bào)警保護(hù)功能的可靠性。例如，
[0037]本實(shí)施例提供的航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)檢測(cè)裝置，采用轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速檢測(cè)單元、滑油壓力檢測(cè)單元和排氣溫度檢測(cè)單元通過模擬轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、滑油壓力和排氣溫度來檢測(cè)航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)故障報(bào)警保護(hù)功能的可靠性，從而提高檢測(cè)精度和可信度。
[0038]優(yōu)選地，參見圖2，本實(shí)施例提供的航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)檢測(cè)裝置，計(jì)算機(jī)20還包括調(diào)節(jié)模塊23，調(diào)節(jié)模塊23用于采集航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的實(shí)際轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，并對(duì)采集的航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的實(shí)際轉(zhuǎn)速與輸入航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速進(jìn)行PID運(yùn)算，通過調(diào)整航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中的燃油伺服控制裝置的控制電流來調(diào)節(jié)航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中的燃油輸油圈的回油量，以閉環(huán)控制航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中的發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。
[0039]本實(shí)施例提供的航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)檢測(cè)裝置，通過閉環(huán)控制抽來調(diào)整航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中的發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，從而提高檢測(cè)精度和可信度。
[0040]優(yōu)選地，如圖4和圖5所示，本實(shí)施例提供的航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)檢測(cè)裝置，適配器10包括DI/D0調(diào)理模塊11、A/D調(diào)理模塊12和D/A調(diào)理模塊13，DI/D0調(diào)理模塊11、A/D調(diào)理模塊12和D/A調(diào)理模塊13分別與航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)和接口板卡21相連，DI/D0調(diào)理模塊11，用于將采集的航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的開關(guān)量進(jìn)行光電隔離，并將光電隔離的開關(guān)量調(diào)理為接口板卡21可接收的TTL信號(hào);A/D調(diào)理模塊12包括電壓調(diào)理單元121、電流電壓轉(zhuǎn)換單元122和熱電偶調(diào)理單元123，電壓調(diào)理單元121，用于將待測(cè)控制器輸出的電壓信號(hào)進(jìn)行隔離和濾波處理；電流電壓轉(zhuǎn)換單元122，用于將待測(cè)控制器輸出的電流信號(hào)進(jìn)行電流轉(zhuǎn)電壓調(diào)理，并對(duì)調(diào)理的電壓進(jìn)行隔離和濾波;熱電偶調(diào)理單元123,用于將毫伏級(jí)熱電偶信號(hào)進(jìn)行隔離、放大和濾波處理;D/A調(diào)理模塊13,用于對(duì)電壓信號(hào)進(jìn)行隔離衰減以模擬熱電偶溫度信號(hào)。
[0041]適配器10還包括TTL頻率輸入模塊14,其中，TTL頻率輸入模塊14,用于與航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)相連并將待測(cè)控制器輸出的TTL方波進(jìn)行光電隔離。適配器10還包括狀態(tài)指示燈15,具體地，狀態(tài)指示燈15,用于與航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)相連并顯示開關(guān)量的輸出狀態(tài)。 適配器10還包括電壓轉(zhuǎn)換模塊16,電壓轉(zhuǎn)換模塊16與DI/D0調(diào)理模塊11、A/D調(diào)理模塊12、D/ A調(diào)理模塊13、TTL頻率輸入模塊14和狀態(tài)指示燈15相連，用于將直流供電電壓調(diào)理后輸出穩(wěn)定的工作電壓以向DI /D0調(diào)理模塊11、A/D調(diào)理模塊12、D/A調(diào)理模塊13、TTL頻率輸入模塊 14和狀態(tài)指示燈15供電。
[0042]本實(shí)施例提供的航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)檢測(cè)裝置，采用適配器進(jìn)行相應(yīng)信號(hào)的調(diào)理，以使調(diào)理的信號(hào)能夠被相應(yīng)的功能模塊或的待測(cè)控制器采集，以實(shí)現(xiàn)接口板卡與待測(cè)控制器的接口匹配，提高信號(hào)兼容性。
[0043]優(yōu)選地，本實(shí)施例提供的航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)檢測(cè)裝置，控制系統(tǒng)檢測(cè)軟件框架如圖6所示，系統(tǒng)檢測(cè)分自動(dòng)檢測(cè)和分步檢測(cè)兩種類型，需對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的起動(dòng)檢測(cè)、假起動(dòng)檢測(cè)、故障燈檢測(cè)、轉(zhuǎn)速信號(hào)不足檢測(cè)、燃?xì)鉁囟鹊蜋z測(cè)、最低允許轉(zhuǎn)速檢測(cè)、滑油壓力不足檢測(cè)、超溫檢測(cè)、超轉(zhuǎn)檢測(cè)和轉(zhuǎn)速下降檢測(cè)共10個(gè)檢測(cè)項(xiàng)目進(jìn)行檢測(cè)。其中，自動(dòng)檢測(cè)是自動(dòng)、依次按序地完成10個(gè)檢測(cè)項(xiàng)目的檢測(cè)；而分步檢測(cè)可選擇具體的某個(gè)檢測(cè)項(xiàng)目進(jìn)行檢測(cè)。其設(shè)計(jì)流程，參見圖6。整個(gè)檢測(cè)過程的步驟如下所示:
[0044]1)第一階段:起動(dòng)檢測(cè)模塊模擬控制系統(tǒng)的工作過程；
[0045]2)第二階段:假起動(dòng)檢測(cè)模塊模擬控制系統(tǒng)的假起動(dòng)工作過程；
[0046]3)第三階段:故障燈檢測(cè)模塊模擬控制系統(tǒng)的故障燈檢測(cè)功能，自動(dòng)檢測(cè)控制系統(tǒng)的故障燈是否能正常使用；[〇〇47]4)第四階段:轉(zhuǎn)速信號(hào)不足檢測(cè)的功能是檢測(cè)輸入轉(zhuǎn)速頻率低于NIHz時(shí)，控制系統(tǒng)是否報(bào)故障，同時(shí)停車保護(hù)；
[0048]5)第五階段:燃?xì)鉁囟鹊蜋z測(cè)的功能是檢測(cè)控制系統(tǒng)在輸入燃?xì)鉁囟刃∮赥1°C時(shí)，控制系統(tǒng)是否報(bào)故障，同時(shí)停車保護(hù)；[〇〇49]6)第六階段:最低允許轉(zhuǎn)速檢測(cè)的功能是檢測(cè)控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)速頻率沒有達(dá)到N2Hz，控制系統(tǒng)運(yùn)行T0秒時(shí)是否報(bào)故障，同時(shí)停車保護(hù)；
[0050]7)第七階段:滑油壓力不足檢測(cè)主要實(shí)現(xiàn)正常工作Tls前T2s后，斷開“滑油壓力低開關(guān)”，指示燈燈亮，T3s后控制系統(tǒng)報(bào)故障，同時(shí)停車保護(hù)；
[0051]8)第八階段:燃?xì)鉁囟瘸瑴貦z測(cè)主要實(shí)現(xiàn)正常工作Tls前T2s后，調(diào)節(jié)燃?xì)鉁囟却笥赥2°C，T5s后，控制系統(tǒng)報(bào)故障，同時(shí)停車保護(hù)；[〇〇52]9)第九階段:超轉(zhuǎn)檢測(cè)的功能是檢測(cè)控制系統(tǒng)在輸入轉(zhuǎn)速頻率N3Hz，T0s后控制系統(tǒng)的指示燈亮，報(bào)故障，同時(shí)停車保護(hù)；[〇〇53]10)第十階段:轉(zhuǎn)速下降檢測(cè)的功能是檢測(cè)控制系統(tǒng)在正常起動(dòng)TOs時(shí)，輸入轉(zhuǎn)速頻率下降至N4Hz時(shí)，維持T6s后，控制系統(tǒng)報(bào)故障，同時(shí)停車保護(hù)。[〇〇54]在第一階段時(shí)，依照控制器起動(dòng)控制規(guī)律，起動(dòng)后第T1秒轉(zhuǎn)速進(jìn)入閉環(huán)算法，按照設(shè)定的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與控制器輸出電流的對(duì)應(yīng)關(guān)系來計(jì)算轉(zhuǎn)速;而在T1秒前，轉(zhuǎn)速為開環(huán)控制，按固定頻率輸出。
[0055]為構(gòu)成閉環(huán)檢測(cè)環(huán)境，搭建發(fā)動(dòng)機(jī)模型是其中的關(guān)鍵一環(huán)?？刂葡到y(tǒng)的閉環(huán)檢測(cè)原理框圖如圖7所示。
[0056]待測(cè)控制器采用轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制模擬，測(cè)量航空發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速，根據(jù)其與預(yù)定轉(zhuǎn)速差值進(jìn)行PID運(yùn)算，從而調(diào)整燃油伺服控制裝置的控制電流來調(diào)節(jié)燃油輸油圈的回油量以控制航空發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。
[0057]結(jié)合控制器的閉環(huán)控制原理框圖，本實(shí)施例提供的航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)檢測(cè)裝置，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)模型進(jìn)行簡(jiǎn)易處理，僅考慮發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與控制器輸出電流的關(guān)系，在二者間建立函數(shù)關(guān)系。忽略其余發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)，如發(fā)動(dòng)機(jī)排氣溫度為開環(huán)控制，方便檢測(cè)控制器溫度指示、溫度保護(hù)功能。從而建立發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與控制器輸出電流的對(duì)應(yīng)關(guān)系為:
[0058]ngk = ki X eic+k2/eicdt+k3 X eic+ngk-1 (I)
[0059]其中:
[0060]ngk——k時(shí)刻的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速；
[0061 ] ngk-ι——k-1時(shí)刻的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速；
[0062 ] e ?ο——k時(shí)刻控制器輸出電流與k-1時(shí)刻控制器輸出電流的差值；
[0063]kl、k2、k3——計(jì)算系數(shù)，kl為0.7531，k2為1.247，k3為0.002。
[0064]本實(shí)施例提供的航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)檢測(cè)裝置，滿足系統(tǒng)的精度要求，實(shí)時(shí)性高，系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能優(yōu)良。對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、環(huán)境壓力、環(huán)境溫度、排氣溫度等參數(shù)作相應(yīng)的處理和檢測(cè)，提高了航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的檢測(cè)的準(zhǔn)確性和一致性。數(shù)字化自動(dòng)檢測(cè)方法符合檢測(cè)裝置向模塊化、虛擬化儀器集成方向發(fā)展，為解決測(cè)量范圍寬、多功能、多變量、多任務(wù)、復(fù)雜狀態(tài)的控制系統(tǒng)的檢測(cè)問題提供了軟硬件平臺(tái)。
[0065]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)檢測(cè)裝置，其特征在于，包括適配器(10)和計(jì)算機(jī)(20)，所述計(jì)算機(jī)(20)設(shè)置接口板卡(21)，其中， 所述適配器(10)，用于與所述航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的待測(cè)控制器和所述接口板卡(21)相連以實(shí)現(xiàn)所述接口板卡(21)與所述待測(cè)控制器之間的接口匹配； 所述計(jì)算機(jī)(20)，與所述適配器(10)相連，用于嵌入發(fā)動(dòng)機(jī)模型和發(fā)動(dòng)機(jī)附件模型，模擬發(fā)動(dòng)機(jī)工作信號(hào)和發(fā)動(dòng)機(jī)附件工作信號(hào)，并經(jīng)由所述適配器(10)將模擬的所述發(fā)動(dòng)機(jī)工作信號(hào)和所述發(fā)動(dòng)機(jī)附件工作信號(hào)輸入給所述待測(cè)控制器以驅(qū)動(dòng)所述待測(cè)控制器運(yùn)行，同時(shí)接收所述待測(cè)控制器經(jīng)由所述適配器(10)返送回來的運(yùn)行結(jié)果以對(duì)所述待測(cè)控制器的性能和功能進(jìn)行閉環(huán)檢測(cè)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)檢測(cè)裝置，其特征在于， 所述計(jì)算機(jī)(20)包括檢測(cè)模塊(22)，所述檢測(cè)模塊(22)，用于對(duì)所述航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)輸入對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、滑油壓力和排氣溫度，并且檢測(cè)所述航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)在對(duì)應(yīng)的所述轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、所述滑油壓力和所述排氣溫度下是否做出相應(yīng)的響應(yīng)以確定所述航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的故障報(bào)警保護(hù)功能的可靠性。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)檢測(cè)裝置，其特征在于， 檢測(cè)模塊(22)包括轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速檢測(cè)單元(221)，所述轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速檢測(cè)單元(221)用于檢測(cè)輸入所述航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速頻率若達(dá)到設(shè)定的轉(zhuǎn)速頻率閾值時(shí)，所述航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)是否報(bào)故障并且停車保護(hù)以確定所述航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速故障報(bào)警保護(hù)功能的可靠性。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)檢測(cè)裝置，其特征在于， 檢測(cè)模塊(22)還包括滑油壓力檢測(cè)單元(222)，所述滑油壓力檢測(cè)單元(222)用于檢測(cè)輸入所述航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的滑油壓力若達(dá)到設(shè)定的滑油壓力閾值時(shí)，所述航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)是否報(bào)故障并且停車保護(hù)以確定所述航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的滑油壓力故障報(bào)警保護(hù)功能的可靠性。5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)檢測(cè)裝置，其特征在于， 檢測(cè)模塊(22)還包括排氣溫度檢測(cè)單元(223)，所述排氣溫度檢測(cè)單元(223)用于檢測(cè)輸入所述航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的排氣溫度若達(dá)到設(shè)定的排氣溫度閾值時(shí)，所述航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)是否報(bào)故障并且停車保護(hù)以確定所述航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的排氣溫度故障報(bào)警保護(hù)功能的可靠性。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)檢測(cè)裝置，其特征在于， 所述計(jì)算機(jī)(20)還包括調(diào)節(jié)模塊(23)，所述調(diào)節(jié)模塊(23)，與所述適配器(10)相連，用于采集所述航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的實(shí)際轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，并對(duì)采集的所述航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的實(shí)際轉(zhuǎn)速與輸入所述航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速進(jìn)行PID運(yùn)算，通過調(diào)整所述航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中的燃油伺服控制裝置的控制電流來調(diào)節(jié)所述航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中的燃油輸油圈的回油量，以閉環(huán)控制所述航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中的所述發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)檢測(cè)裝置，其特征在于， 所述適配器(10)包括DI/DO調(diào)理模塊(11)、A/D調(diào)理模塊(12)和D/A調(diào)理模塊(13)，所述DI/DO調(diào)理模塊(11)、A/D調(diào)理模塊(12)和D/A調(diào)理模塊(13)分別與所述航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)和所述接口板卡(21)相連，所述DI/DO調(diào)理模塊(11)，用于將采集的所述航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的開關(guān)量進(jìn)行光電隔離，并將光電隔離的所述開關(guān)量調(diào)理為所述接口板卡(21)可接收 的TTL信號(hào);所述A/D調(diào)理模塊(12)包括電壓調(diào)理單元(121)、電流電壓轉(zhuǎn)換單元(122)和熱 電偶調(diào)理單元(123)，所述電壓調(diào)理單元(121)，用于將所述待測(cè)控制器輸出的電壓信號(hào)進(jìn) 行隔離和濾波處理；電流電壓轉(zhuǎn)換單元(122)，用于將所述待測(cè)控制器輸出的電流信號(hào)進(jìn)行 電流轉(zhuǎn)電壓調(diào)理，并對(duì)調(diào)理的電壓進(jìn)行隔離和濾波;熱電偶調(diào)理單元(123)，用于將毫伏級(jí) 熱電偶信號(hào)進(jìn)行隔離、放大和濾波處理;所述D/A調(diào)理模塊(13)，用于對(duì)電壓信號(hào)進(jìn)行隔離 衰減以模擬熱電偶溫度信號(hào)。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述適配器(10)還包括TTL頻率輸入模塊(14)，所述TTL頻率輸入模塊(14)，用于與所 述航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)相連并將所述待測(cè)控制器輸出的TTL方波進(jìn)行光電隔離。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述適配器(10)還包括狀態(tài)指示燈(15)，所述狀態(tài)指示燈(15)，用于與所述航空發(fā)動(dòng) 機(jī)控制系統(tǒng)相連并顯不開關(guān)量的輸出狀態(tài)。10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述適配器(10)還包括電壓轉(zhuǎn)換模塊(16)，所述電壓轉(zhuǎn)換模塊(16)，與所述DI/DO調(diào)理 模塊(11)、所述A/D調(diào)理模塊(12)、所述D/A調(diào)理模塊(13)、所述TTL頻率輸入模塊(14)和所 述狀態(tài)指示燈(15)相連，用于將直流供電電壓調(diào)理后輸出穩(wěn)定的工作電壓以向所述DI/DO 調(diào)理模塊(11)、所述A/D調(diào)理模塊(12)、所述D/A調(diào)理模塊(13)、所述TTL頻率輸入模塊(14) 和所述狀態(tài)指示燈(15)供電。
【文檔編號(hào)】G05B23/02GK106020166SQ201610397476
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年6月7日
【發(fā)明人】何烈永, 薛曉波, 徐祗聰, 韓晶, 桂曉玉, 朱文光, 陳倫祥, 高昆, 李明, 舒?zhèn)トA
【申請(qǐng)人】中國(guó)南方航空工業(yè)(集團(tuán))有限公司