[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

本發明屬于機電控制技術，涉及一種環控綜合控制器及控制方法；本發明基于數字控制(TMS570LS3137)+模擬控制的環控綜合控制器設計方法，在發明中設計了控制通道/安全通道的控制架構，完成正常環控系統的控制功能，實現了雙余度/安全的控制策略。本發明中環控綜合控制器由環控控制通道A、控制通道B和安全通道組成。控制通道A、控制通道B采用數字電路控制原理實現環控主控制功能，安全通道采用模擬電路控制原理，其內部集成了座艙高度限制功能和座艙高度告警功能來共同完成系統的安全監控功能，其能確保在傳感器超限的情況下發出超限告警，并啟動座艙應急增壓/泄壓，以保證座艙壓力值穩定，使座艙處于安全狀態。

技術領域

本發明屬于機電控制技術，涉及一種環控綜合控制器及控制方法。

背景技術

以往機載電子設備的生產和安裝都是獨立的，容易造成操作方式各異、操作面板凌亂、設備間相互影響、控制復雜等問題，使得設備的安裝、操作、維護不便，并且總體價格昂貴。

由于不同的客戶對機載電子設備功能具有不同的要求，系統廠商必須根據要求進行定制，這就要求機載控制器可方便的進行功能的擴充和裁剪。因此，機載電子設備的多功能集成技術是解決這些問題的關鍵。

發明內容

本發明的目的是提出一種基于數字/模擬的雙余度環控綜合控制設計方法。

本發明的技術解決方案是：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。

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。

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。

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；

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；

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。

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。

一種環控綜合控制器控制方法，其特征在于，包括以下步驟：