[發明專利]接近傳感器靶標運動角度控制的方法

在審

• 申請號: 201810160748.6
• 申請日: 2018-02-27
• 公開（公告）號: CN108304002A
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發明（設計）人: 陳渝;牛犇;周黎明
• 申請（專利權）人: 成都凱天電子股份有限公司
• 主分類號: G05D3/20
• 分類號: G05D3/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開的一種接近傳感器靶標運動角度控制的方法，旨在提供一種角度控制準確、可以高精度控制靶標角度的方法。本發明通過下述技術方案予以實現：單片機接收上位計算機的位置角度控制指令，通過步進電機控制靶標運動到與接近傳感器感應面的相對位置；靶標沿接近傳感器的弧線切面接近形成運動軌跡；步進電機帶動絕對值數值碼盤轉動實時采集靶標的方位角信號，控制靶標的運動角度及相對位置精度，單片機在360°圓周上按照最近到達原則計算靶標目的角度與當前角度的角度差，確定新角度與目的角度是否≤0.1125°，否則改變轉動方向，換向發一個脈沖，再查新角度與目的角度是否≤0.1125°，直到新角度與目的角度≤0.1125°，則到達目的角度。

技術領域

本發明涉及一種主要用于實現接近傳感器的靶標與接近傳感器不同接近角度的運動控制技術，尤其是以開關信號特征曲線為基礎,安裝在起落架上的接近傳感器及其靶標的相對運動方式和行程設置的控制技術。

背景技術

接近傳感器是飛機起落架系統和艙門開關監控系統的重要組成部分，隨著飛機性能要求不斷提高，對接近傳感器在安全性、可靠性、經濟性、環境適應性等方面提出了更嚴格的要求。在A320系列飛機起落架收放鎖系統，安裝在起落架不同位置的兩組各16個共32個接近傳感器。在收放鎖系統上，每個收放鎖左右兩邊各有一個接近傳感器，此收放鎖傳感器系統由三部分組成：接近傳感器、傳感器靶標塊和LGCIU 1&2計算機內部信號處理邏輯卡。LGCIU計算機內部的邏輯卡傳送周期性的脈沖或正弦波勵磁信號到傳感器內部感應線圈，線圈產生感應磁場，當鎖舌受撞擊并向上抬時，內部搖臂傳動機構帶動靶標塊快速后移靠近傳感器。此時，傳感器內部線圈的阻抗值增加，系統顯示Target near信號，當靶標塊離開時，阻抗值減小，系統顯示Target far信號。LGCIU計算機將這些探測接近信號傳遞給DMC計算機并在飛機駕駛艙ECAM上顯示出其所代表的起落架收放后是否鎖定的位置信息。這當中，傳感器和靶標塊之間的感應信號是否有屏蔽以及間隙是否正常對信號的正確接收都起著十分重要的作用。接近傳感器通常由鐵心和線圈構成，由于它將直線或角位移的變化轉換為線圈電感量變化的傳感器，所以又稱電感式位移傳感器。電感式接近傳感器是一種有開關量輸出的位置指示與告警設備,主要由高頻振蕩器和放大處理電路組成。接電后,傳感器的振蕩感應頭產生電磁場,當由金屬制成的靶標向感應頭靠近至電磁場作用范圍內時,靶標內部產生渦流,這個渦流反作用于傳感器,引起內部電路參數的變化,由此識別出靶標的接近與否，進而控制開關信號的通或斷。靶標與傳感器感應頭之間的距離是控制信號開關的唯一外部激勵。典型的例子是起落架收放機構中安裝在鎖撐桿上的一對接近傳感器，傳感器和金屬靶標分別固定安裝于兩段式鎖撐桿的上、下部分，收放過程中，隨著鎖撐桿的折疊或展開，靶標與傳感器感應頭的距離也會接近或者遠離，從而完成對位置量的測量，并將其轉換成開關信號反饋給駕駛艙，實現機組對起落架收放的位置感知和控制。如果將上述距離向量分解為X，Y，Z三個方向分量，其中X表示為從靶標前緣到傳感器中心軸線的距離，Y表示為靶標端面對稱線與傳感器感應端面對稱線之間的距離，Z表示為靶標端面與傳感器感應頭端面之間的距離。以X和Z為基本變量，反映靶標-傳感器距離與信號開關之間關系的就是傳感器的信號開關控制曲線。傳感器及其靶標的布置要求傳感器與靶標的布置應當以確保信號的發生精度和可靠性為主要目標，需要重點考慮的包括靶標向傳感器接近的方式、由機構運動學計算得到的運動行程需求、靶標在其行程終點位置的運動精度，以及對傳感器信號能夠形成干擾的各類因素，是一個通過綜合權衡之后得出的最優化結果。運動方式選擇及行程需求靶標與傳感器之間相互靠近的運動方式大致可以分為兩類，其一是靶標端面與傳感器感應頭端面相向運動的方式，稱為“迎頭對進”式，兩者的靠近主要表現為Z距離分量的變化；另一類是靶標從傳感器側面向其接近的方式，稱為“側向滑入”式，運動過程中靶標端面與傳感器感應端面相互平行。電感式接近傳感器內部主要為一個繞在導磁體上的一組線圈，在低頻交流激勵信號源的作用下，靶標與接近傳感器感應端面距離的變化將引起傳感器內部磁場變化，進而引起傳感器的輸出表征參數－電感發生變化，電感的變化代表了靶標與接近傳感器的距離變化。電感式接近傳感器輸出的電感值經過位置檢測與收放控制單元處理后解算出靶標與接近傳感器感應端面的距離并根據預設值判斷需要控制的遠近狀態。靶標是接近傳感器的目標靶塊，靶標與接近傳感器的距離大小及重合面決定了接近傳感器的電感值大小。對于接近傳感器使用來講，靶標與接近傳感器位置最終固定的接近及遠離兩個狀態。靶標與傳感器感應頭的距離會接近或者遠離,從而完成對位置量的測量,并將其轉換成開關信號反饋給駕駛艙,實現機組對起落架收放的位置感知和控制。電感式傳感器的標準被測物(標定檢測距離的靶標)運行軌跡不穩定時，被測物可能會偏移出傳感器檢測范圍，當安裝距離稍靠近時，被測物與傳感器感應面又有可能發生撞擊，導致傳感器損毀。通過可靠性數據分析，在A320系列飛機起落架收放鎖系統傳感器故障中，40％為傳感器與靶標塊之間磁性雜質過多導致的傳導故障，30％為傳感器電氣故障，10％為傳感器性能衰減故障，10％為傳感器與靶標塊之間間隙不正常導致的故障，10％為傳感器或靶標塊的支撐部件斷裂導致的故障。