[發明專利]一種數字氣動式座艙壓力控制系統

在審

• 申請號: 201611030149.X
• 申請日: 2016-11-22
• 公開（公告）號: CN108089605A
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發明（設計）人: 周曉萍
• 申請（專利權）人: 周曉萍
• 主分類號: G05D16/20
• 分類號: G05D16/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種數字氣動式座艙壓力控制系統，由數字控制器、排氣活門(執行機構)、氣密座艙(控制對象)等構成，通過控制排出座艙的空氣量，來實現氣密座艙內的壓力及其變化速率的控制。該數字氣動式座艙壓力控制系統能夠穩定實現座艙壓力制度，且座艙壓力變化速率滿足人體舒適性的要求。

技術領域

本發明涉及一種數字氣動式座艙壓力控制系統，適用于機械領域。

背景技術

座艙壓力控制系統是飛機環境控制系統的重要組成部分，其作用是保證飛機座艙內空氣的壓力及其變化速率在整個飛行包線內滿足規范要求。根據控制器的類型座艙壓力控制系統可以分為氣動式、電子式和數字式，根據其執行機構可以分為氣動式和電動式，控制器和執行機構的不同組合形成不同的座艙壓力控制系統。

座艙壓力控制系統的發展經歷了純氣動式、電子氣動式、電子電動式、數字電動式等幾個階段，數字電動式座艙壓力控制系統作為一種先進的座艙壓力控制系統以其適應性強、控制精度較好、易與飛控計算機及大氣數據計算機配合，可實現全航程座艙壓力按程序的自動控制等優點已得到廣泛應用，目前國外系統供應商以提供數字電動式為主，國內各種飛機主要采用技術成熟的純氣動式座艙壓力控制系統。隨著數字控制器技術的發展及其相對電子式控制器的比較優勢，數字式控制器在座艙壓力控制系統中應用的研究得到了發展，研究內容主要集中在系統模型仿真和數字PID控制等方面。

發明內容

本發明提出了一種數字氣動式座艙壓力控制系統，通過控制排出座艙的空氣量，來實現氣密座艙內的壓力及其變化速率的控制。

本發明所采用的技術方案是：

所述控制系統系統由數字控制器、排氣活門(執行機構)、氣密座艙(控制對象)等構成。

所述控制系統由兩只絕對壓力傳感器分別適時測量環境大氣和座艙壓力，機載狀態下大氣壓力可由機載大氣數據計算機提供，通過座艙壓力選擇器設定座艙壓力及其變化速率，根據給定的座艙壓力制度和環境大氣壓力實時地為PID算法提供人口參數，計算出執行機構所需的口標電流，通過D/A轉換驅動力矩馬達產生偏轉，從而改變排氣活門的開度，最終實現座艙內壓力、余壓(座艙內壓力與環境大氣壓力的差值)和壓力變化率按壓力制度的要求進行調節。

所述控制系統采用National Instrument公司的SCXI調理硬件和Lab View軟件建立基于虛擬儀器的高空模擬艙系統的測控系統，同時實現對模擬座艙內和高空模擬艙內壓力的采集與控制。

所述控制系統采用SCXI-1600數據采集卡，由USB端口直接與計算機相連，采集精度為16位，速率可達200k/s。

本發明的有益效果是：該數字氣動式座艙壓力控制系統能夠穩定實現座艙壓力制度，且座艙壓力變化速率滿足人體舒適性的要求。

附圖說明

圖1是本發明的數字電子氣動式座艙壓力控制系統控制原理圖。

圖2是本發明的排氣活門結構示意圖。

圖中：1.座艙噴嘴；2.通座艙；3.三角擋塊；4.電動馬達；5.大氣噴嘴。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。

如圖1，飛機在飛行過程中，一般由飛機空調系統向氣密座艙供氣，帶走座艙內的冷、熱負荷，同時為座艙增壓，為了保持座艙內的壓力處在允許的范圍內，需要將一定量的空氣排出座艙。本文所研究的數字氣動式座艙壓力控制系統就是通過控制排出座艙的空氣量，來實現氣密座艙內的壓力及其變化速率的控制，系統由數字控制器、排氣活門(執行機構)、氣密座艙(控制對象)等構成。