[發明專利]一種環控綜合控制器及控制方法

在審

• 申請號: 202011492660.8
• 申請日: 2020-12-16
• 公開（公告）號: CN112666864A
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發明（設計）人: 高天翼;鄒湘東
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司金城南京機電液壓工程研究中心
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042;G05D27/02
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

1.一種環控綜合控制器，其特征在于，包括控制通道A、控制通道B和安全通道，A、B通道互為備份，通過外部ARINC429總線通訊并且共享所有數據，安全通道告警發送至控制通道B；控制通道A包括電源模塊、輸入信號處理模塊、數字處理模塊及輸出信號處理模塊；電源模塊負責控制通道A的供電；輸入信號處理模塊將外部輸入信號處理后發送至數字處理模塊；數字處理模塊對輸入信號處理模塊輸入的信號進行控制律運算并將運算后的輸出信號發送至輸出信號處理模塊；輸出信號處理模塊將數字處理模塊輸出信號處理后輸出至環控系統；控制通道B包括電源模塊、輸入信號處理模塊、數字處理模塊及輸出信號處理模塊；電源模塊負責控制通道B的供電；輸入信號處理模塊將外部輸入信號處理后發送至數字處理模塊；數字處理模塊對輸入信號處理模塊輸入的信號進行控制律運算并將運算后的輸出信號發送至輸出信號處理模塊；輸出信號處理模塊將數字處理模塊輸出信號處理后輸出至環控系統；安全通道包括座艙壓力信號采集模塊、模擬處理模塊及輸出信號處理模塊；座艙壓力信號采集模塊將采集的座艙壓力值信號傳遞至模擬處理模塊；模擬處理模塊對座艙壓力值信號進行比較，并判斷輸出結果；輸出信號處理模塊將模擬處理模塊信號進行輸出至控制通道B。

2.如權利要求1所述的環控綜合控制器，其特征在于，所述控制通道A、控制通道B具有環控系統電機控制功能、通訊功能、告警功能。

3.如權利要求1所述的環控綜合控制器，其特征在于，所述安全通道具有座艙高度限制功能和座艙高度告警功能。

4.如權利要求1所述的環控綜合控制器，其特征在于，所述輸入信號處理模塊具有熱電阻溫度傳感器信號采集功能、直流模擬電壓信號采集功能、電位計信號采集功能、離散信號采集功能、撿漏循環信號采集功能、離散輸出反饋信號采集功能、通道選擇輸入功能、座艙壓力采集功能、ARINC429通訊接收功能、RS422通訊接收功能及CAN總線通訊接收功能；

5.如權利要求1所述的環控綜合控制器，其特征在于，所述數字處理模塊包含CPU及周圍電路、邏輯運算電路及數據存儲電路，負責控制律運算和輸出運算；CPU及周圍電路負責對輸入數據進行運算；邏輯運算電路對輸入信號處理模塊輸出的離散輸入信號進行選擇；數據存儲電路存儲程序、控制律以及暫存數據；

6.如權利要求1所述的環控綜合控制器，其特征在于，所述輸出信號處理模塊包括兩相步進電機信號輸出功能、力矩電機信號輸出功能、28V直流電機信號輸出功能、離散輸出功能、ARINC429通訊發送功能、RS422通訊發送功能及CAN總線通訊發送功能。

7.如權利要求4所述的環控綜合控制器，其特征在于，所述熱電阻溫度傳感器功能支持采集PT100、PT200、PT500、NTC300及10mV/K類型傳感器信號；座艙壓力采集功能支持8630C-50溫度傳感器。

8.如權利要求1-7任意一項所述的環控綜合控制器的控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

(一)數字電路控制方法

(1)輸入信號處理模塊采集熱電阻溫度傳感器、座艙壓力傳感器的信號并進行信號調理后輸入至CPU中；

(2)CPU將調理后的熱電阻溫度傳感器信號、座艙壓力傳感器信號與航電系統中的飛行信息進行環控系統控制律運算并將運算結果輸出至輸出信號處理模塊；

(3)輸出信號處理模塊將控制律運算結果輸出，經過數模轉換與功率驅動轉換后輸出，從而控制環控系統電機的工作。

(二)模擬電路監控方法

安全通道采用模擬電路控制原理，模擬監控電路作為功能可靠性備份，其功能為在座艙壓力傳感器超限的情況下發出座艙高度告警信號和座艙高度限制信號。

9.如權利要求8所述的環控綜合控制器的控制方法，其特征在于，所述安全通道采集座艙壓力傳感器Type 1和Type 2信號，經過與對應座艙高度壓力比對后，判斷是否超限，超限后發出告警信號。