战车灭火抑爆系统数字化控制实现

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1、万方数据2006年12月装甲兵工程学院学报Dee．2006箜!!鲞篁!塑生!璺堂堂垒!型!翌z堂垒竺!堡!!!竺!兰!盘!!!堕竖∑坐：!!堕!：!战车灭火抑爆系统数字化控制实现袁东马晓军魏曙光廖自力(装甲兵工程学院控制工程系，北京100072)摘要：为实现装甲车辆电气系统的数字化控制和在线故障诊断，设计了以DSP为控制核心并辅以CAN总线接口电路的数字式灭火抑爆控制系统。系统移植了嵌入式实时操作系统wC／OS—II，实现了灭火抑爆、故障监视、自诊断以及和上位机通信等功能。实验结果表明，该系统各项指标均达到或超过原模拟控

2、制系统指标，且具有很高的实时性和很强的稳定性。关键词：战车；灭火抑爆系统；数字化控制；故障诊断；DSP；CAN总线中图分类号：TP277；TJ81+0．392文献标志码：A文章编号：1672—1497(2006)06—0063—04RealizationofDigitalControlofFireExtinguishingandExplodeRestrainingSysteminArmoredVehicleYUANDongMAXiao·-junWEIShu·-guangLIAOZi··li(DepartmentofCon

3、trolEngineeringoftheAcademyofArmoredForceEngineering，Beijing100072，China)Abstract：Inordertorealizethedigitalcontrolandon—linefaultdiagnosisoftheelectricalsysteminarmoredvehicle，thispaperdesignsadigitalfireextinguishingandexplosionrestrainingsystemwhichiscentereda

4、—roundtheDSPassistedwithCANBus．AnembeddedRTOS—IxC／OS—IIreal—timesystemistransplantedintothissystemSOthatitpossessesthefunctionsoffire—extinguishing，explosion—restraining，fault—inspecting，self-diagnosingandcommunicatingwithhostalike．Accordingtotheexperimentalresul

5、ts，thissystemhasreal—timepropertyandhighstabilityandalltargetsofitcanmeetorevensurpassthoseofthecurrentsystem．Keywords：armoredvehicle；fireextinguishingandexplosionrestrainingsystem；digitalcontrol；faultdiagno—sis；DSP；CANBus现代军事科学技术的发展对装甲车辆的防护能力提出了更高的要求。灭火抑爆系统是装甲车辆

6、的重要组成部分，目前大部分车辆采用基于分立元器件的模拟和继电控制方式，这种控制方式存在着器件性能离散性大、受温度影响漂移严重、指标调整困难、延时长等问题，此外，还难以与车辆电子综合系统连接，实现在线故障诊断困难。笔者采用高速DSP为核心的控制芯片，在不改变原有模拟灭火控制系统外部接口的情况下，设计了一种数字式灭火抑爆控制系统。并移植嵌入式实时操作系统p。C／OS—II，实现了灭火抑爆、故障监视、自诊断以及和上位机通信等收稿日期：2006-07—13作者简介：袁东(1981一)，男，四川南充人，硕士研究生功能。1系统总体设

7、计系统分为电源模块、火警检测、核心控制、功率输出与检测、系统故障诊断和CAN通信等部分。以Ⅱ公司生产的TMS320LF2407A作为主控芯片，由Cpress公司生产的CY7C1021来扩充DSP的外部数据存储空间，与上位机通信采用CAN总线。其总体结构如图1所示。灭火抑爆系统作为装甲车辆防护系统的重要组成部分，其实时『生和可靠性是系统设计的关键所在，其规定指标为：在几毫秒内对火警做出反应进万方数据装甲兵工程学院学报第20卷图1系统总体结构框图行灭火，而且还可以在100ms内抑制装甲车辆被击中后由雾化燃油引起的二次爆炸。因

8、此，在系统的设计中，笔者采用高速器件搭建电路，并着重在电路拓扑上进行优化使系统延时最小。另外采用多重隔离措施和必要的冗余结构提高系统的可靠性和抗干扰能力。软件构建基于IxC／OS—II操作系统，极大地提高了系统的可靠性和实时性。在系统中嵌入故障诊断电路，并在软件中建立专家故障诊断数据库，实现在线故障诊断。系统配以CA