基于DSP和CAN总线的航空发动机智能位置控制器.pdf

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1、2012年第3l卷第2期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)109基于DSP和CAN总线的航空发动机智能位置控制器杨全廷，庞景，王雷涛，张金朋，翟旭升，蔡开龙(1．空军95927部队，河北沧州061736；2．空军93619部队，天津301716；3．空军工程大学工程学院。陕西西安710038)摘要：作为航空发动机分布式控制系统的主要组成部分，提出了一种基于CAN总线和数字信号处理器(DSP)的智能位置控制器的设计方案，并给出了具体的硬件电路和软件算法。DSP实现智能执行机

2、构的闭环控制和自诊断，CAN总线完成发动机中央处理器与DSP的数据交换。实验结果表明：提出的智能位置控制器取得了良好的控制效果，且对提高系统的测量精度和航空发动机的分布式控制研究具有重要意义。关键词：航空发动机；CAN总线；数字信号处理器；智能位置控制器；分布式控制中图分类号：TP212文献标识码：A文章编号：1000-9787(2012)02-0109-03Aero-engineintelligentpositionactuatorbasedonDSPandCANbusYANGQuan—ring，PANGJing，WANGL

3、ei—tao，ZHANGJin—peng。，ZHAIXu．sheng。，CAIKai—long。(1．Unit95927ofAirForce，Cangzhou061736，China；2．Unit93619ofAirForce，Tianjin301716，China；3．SchoolofEngineering，AirForceEngineeringUniversity，Xi’an710038，China)Abstract：Asthemaincomponentsofaero—enginedistributedcontrolsys

4、tem(ADCS)，adesignschemeofintelligentpositionactuatorbasedonCANbusandDSPisproposed．Thedetailhardwarecircuitandsoftwarealgorithmaregiven．DSPreaIjzesclosedloopcontrolandself-diagnosisofintelligentactuator．CANbuscarriesoutthedataexchangeofDSPandaero—engineCPU．Experiment

5、alresultdemonstratesthattheproposedintelligentpositionactuatorhasgoodperformance．Asaresult，itisveryimportantinactuatorcontrolprecisionandtheresearchofaero—enginedistributedcontro1．Keywords：aero—engine；CANbus；digitalsignalprocessor(DSP)；intelligentpositionactuator；di

6、stributedcontr010引言行机构、喷口面积控制执行机构以及加力燃油量控制执行所谓智能执行机构，就是把原有执行机构进行微机化，机构等。其中，Ot角度调节是通过电磁活门控制作动筒伸在其中植入微处理器，并使其带有数据总线通信接口和电源出量大小，从而控制，角度；。角度调节和喷口面积调节总线接口。在航空发动机分布式控制系统中，智能装置需要也是通过液压机械装置控制作动筒伸出量大小实现的。由完成集中式控制中中央处理器的低级功能，主要是信号采此可知，某航空推进系统的几何尺寸调节是通过控制作动集、信号传输、信号处理，此外，还要执行自

7、检、余度管理、故筒伸出量大小实现的，为此，本文以作动筒为执行机构，设障诊断、故障隔离和故障容错等任务，而中央处理器仅仅完计了智能位置控制器。成高级功能，如控制计划、总线仲裁、与飞机接口等J。1智能执行机构的工作原理在某航空推进系统中，进人中央控制器的执行机构控航空发动机分布式控制系统中智能执行机构的结构原制信号和位置反馈信号有l0多路，其中执行机构主要有理如图1所示。中央处理器的指令通过CAN总线发送到进气道斜板角度控制执行机构、主燃油流量控制执行机构／智能执行机构的数字信号处理器(DSP)，DSP输出数字控计量活门执行机构、

8、，角度控制执行机构、角度控制执制信号，经驱动电路处理后送往执行机构，执行机构的控制收稿日期：2011-07-02基金项目：军队2110工程项目；空军科研基金资助项目(2003KJ01705)110传感器与微系统第31卷输出经敏感单元和信号调理后反馈回DSP，以此构成对执Ca行