[實用新型]一種飛行控制系統試驗裝置

有效

• 申請號: 201720047541.9
• 申請日: 2017-01-16
• 公開（公告）號: CN206975428U
• 公開（公告）日: 2018-02-06
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 萬微微
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明專利涉及一種飛行器飛行控制系統試驗裝置，具體的說，是一種基于虛擬儀器技術的可用于飛行器電傳飛行控制系統時域響應和頻率響應試驗的試驗裝置。

背景技術

電傳飛行控制系統時域響應和頻率響應試驗是飛行器試飛前例行地面試驗，包括地面時域響應試驗、穩定儲備試驗等，主要測量飛行控制系統各回路動態特性，從而依據試驗數據對飛行控制系統的動態特性進行評估。

目前，電傳飛行控制系統時域和頻率響應試驗大多采用頻率響應分析儀產生飛行控制系統掃頻激勵信號，并同時采集飛行控制系統的響應信號，通過頻率響應分析儀解算得到飛行控制系統的動態特性數值。試驗過程中需要系統試驗器、模擬/數字轉換裝置和數字/模擬轉換裝置等實現頻率響應分析儀與飛控計算機的信號交聯，造成試驗裝置間電纜連接比較復雜，引起信號衰減、波形失真和信號噪聲，降低試驗過程采集信號的信噪比，造成試驗結果準確度降低。

發明內容

(1)發明目的

本發明提出一種基于虛擬儀器技術的電傳飛行控制系統試驗裝置，避免了采用現有頻率響應分析儀、系統試驗器、模擬/數字轉換裝置、數字/模擬轉換裝置和測試電纜引起的信號幅值衰減、波形失真等問題，提高電傳飛行控制系統時域和頻域響應試驗結果的準確性。

(2)發明技術方案

本發明提出的電傳飛行控制系統試驗裝置包括硬件系統和軟件系統兩個部分，通過硬件系統和軟件系統的協同工作，實現飛行控制系統時域和頻域響應特性試驗、分析與評價。

所述試驗裝置硬件系統結構如圖1所示，該試驗裝置由上位機和下位機兩部分組成。其中下位機包括激勵信號輸出硬件模塊11、舵面響應信號采集硬件模塊12、傳感器響應信號采集硬件模塊13、飛控系統狀態采集硬件模塊14、數據傳輸總線15和下位機控制器16,主要完成數字激勵信號產生、響應信號采集、信號分析解算等功能。上位機包括試驗狀態通訊硬件模塊17和人機交互計算機18，實現人機接口功能，提供人機操作界面，接受用戶輸入的飛行狀態點信息、激勵信號信息、控制命令等，并顯示數據結果圖形曲線等信息，實現人機交互功能。

其中，激勵信號輸出硬件模塊11、舵面響應信號采集硬件模塊12、傳感器響應信號采集硬件模塊13和飛控系統狀態采集硬件模塊14與試驗飛控系統保持相同余度配置。激勵信號輸出硬件模塊11采用數字通訊總線與飛控計算機相聯，為飛控系統時域和頻域響應試驗分別注入方波和正弦波數字掃頻激勵信號。舵面響應信號采集硬件模塊12采用數字通訊總線與飛控計算機相聯，完成飛控系統舵面響應信號的采集。傳感器響應信號采集硬件模塊13采用數字通訊總線與飛控計算機相聯，完成陀螺、加速度計等傳感器響應信號采集。飛控系統狀態采集硬件模塊14與飛控計算機相聯，完成飛控系統報警故障狀態信息采集。下位機控制器16通過下位機機箱主板的數據傳輸總線15與激勵信號輸出硬件模塊11、舵面響應信號采集硬件模塊12、傳感器響應信號采集硬件模塊13、飛控系統狀態采集硬件模塊14通訊。試驗狀態通訊硬件模塊17與鐵鳥試驗臺的綜合測控仿真機相聯，實現試驗飛行狀態信息的設置。人機交互計算機18實現人機交互、試驗數據分析與存儲等功能。

所述激勵信號輸出硬件模塊11、舵面響應信號采集硬件模塊12、傳感器響應信號采集硬件模塊13和飛控系統狀態采集硬件模塊14與試驗飛控系統保持相同余度配置。以上各模塊輸出和采集的信號均為多余度數字式信號，通過余度表決處理后可有效剔除信號中的奇異值，提高試驗結果準確性。

所述激勵信號輸出硬件模塊11為飛控系統試驗注入所需的數字式激勵信號。激勵信號可依據試驗項目選取不同的波形，在進行時城響應試驗時選取方波數字激勵信號，進行頻域響應試驗時選取正弦波數字激勵信號。

所述激勵信號輸出硬件模塊11輸出的激勵信號及舵面響應信號采集硬件模塊12和傳感器響應信號采集硬件模塊13采集的響應信號均為數字式信號，有效避免了受試驗設備和現場電磁干擾造成的信號幅值衰減、波形失真等問題，從而提高試驗結果的準確性。