航空發(fā)動機參數(shù)采集器的研究與設計.pdf

1、隨著航空電子技術的不斷發(fā)展，在對飛機處理信息能力要求提高的同時，對其整體性能與操控性也提出了更高的要求。發(fā)動機參數(shù)采集顯示系統(tǒng)是航空電子系統(tǒng)的重要組成部分，由發(fā)動機參數(shù)采集器與座艙顯示系統(tǒng)兩部分構成。目前國內(nèi)作戰(zhàn)飛機發(fā)動機參數(shù)座艙顯示系統(tǒng)較多采用電磁式、機械式、機電伺服式的模擬組合儀表，直接接收傳感器輸出的模擬量信號，其顯示精度低、可靠性差、體積大，布局凌亂，不能與其他數(shù)字航電設備通訊，一定程度上制約飛機的操控性能。
　　 本課

2、題設計的發(fā)動機參數(shù)采集器對發(fā)動機螺旋槳磁電機系統(tǒng)、發(fā)電機系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、滑油系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)及告警系統(tǒng)傳感器輸出的信號進行采集與處理，并通過標準RS-422接口與座艙數(shù)字綜合顯示系統(tǒng)、機身綜合處理機和機載備份設備進行通信，實現(xiàn)采樣結果的顯示，為飛機空中安全飛行提供數(shù)據(jù)支持并對發(fā)動機各項參數(shù)的歷史數(shù)據(jù)進行備份。
　　 系統(tǒng)硬件采用DSP+FPGA結構進行設計，根據(jù)功能劃分為信號調(diào)理模塊和信號采集模塊。信號調(diào)理模塊中針對18路模擬量信

3、號、2路頻率量信號和2路開關量信號的特性設計了相關信號調(diào)理電路，通過對被采樣信號進行濾波、放大、整形、電壓轉換等處理，使信號滿足系統(tǒng)采樣要求。
　　 信號采集模塊以TI公司的TMS320F2812數(shù)字信號處理芯片為核心，選用模數(shù)轉換芯片ADS8364和異步通信單元TL16C554對AD采樣電路與通信電路進行設計。在分析頻率量信號干擾產(chǎn)生原因的基礎上，以Altera公司的EP1C6Q240型號FPGA為協(xié)處理器，對頻率量信號中存在

4、的窄脈沖干擾信號采用信號同步法與計時法實現(xiàn)干擾信號的檢測并予以濾除，從而保證了頻率量信號采集的準確性。同時利用FPGA實現(xiàn)模數(shù)轉換芯片ADS8364和異步通信單元TL16C554的控制邏輯，輔助DSP完成多路模擬量的采集與數(shù)據(jù)通信，簡化DSP與AD采樣電路、通信電路的接口。
　　 系統(tǒng)軟件設計中分析了系統(tǒng)軟件工作流程，完成了DSP主程序、驅動程序、應用程序與中斷服務程序設計，實現(xiàn)系統(tǒng)上電引導、系統(tǒng)資源初始配置、系統(tǒng)上電自檢與周期