基于DSP的航空电源控制器系统的设计

【类型】学位论文

【作者】胡卫鹏 

【关键词】 航空电源 DSP TMS320LF2407 VC++

【摘要】随着飞机性能的日益提高，大量先进的、新型的机载设备不断装备到飞机上，其用电量也大幅增加，对飞机电源系统在电源性能、功能、品质、余度、可靠性和维修性等方面提出了越来越高的要求，使航空电源系统在现代航空技术中的地位越来越重要。电源系统中的任何故障如果不能及时检出并得到纠正，故障就可能进一步扩大，致使上层系统的状态发生变化，造成功能失效，影响飞行任务执行，甚至危及飞行安全。 为满足该系列飞机改造的要求，论文在分析电源系统功能的基础上提出了一种新的控制方法，使电压控制、参数检测与监测、故障检测与隔离、系统保护以及数据通信等多种功能结合起来，使系统更加稳定可靠。同时，论文考虑到了空中开启大型机载设备对电网电压的影响，引入了交流电压/电流有效值采样，避免了由于尖峰脉冲过大而造成的问题，同时在算法上进行了较大的改进，在对交流信号进行采样之前，系统先测量交流信号的频率，根据交流信号的实际频率来确定采样频率，实现了同步采样，大大提高了测量的精度。 系统在硬件上采用了TI公司生产的16位定点DSP TMS320LF2407作为控制器，外扩了512k×8位的片外SRAM以实现航空电网故障信息的存储。系统为充分利用了DSP的硬件资源，减少了外围芯片使用的数量，降低成本，整个系统的电路采用模块化设计，便于调试，且能有效减少干扰。为了在地面有效的分析航空电源的运行情况，系统采用了大容量NOR Flash闪速存储器，专门用于存储航空电源运行中的故障信息。此外，系统还扩展了RS-232与上位机通信来显示故障信息、航空标准总线接口ARINC429与NAMP（非航空监理机）通信。采用VC++6.0编写了上位机故障显示界面，方便工作人员进行故障读取、分析。 综合调试和实验证明：系统计算速度快、精度高，能实现航空电源各项参数的准确测量，根据测量数据控制电网输出电压和控制接触器的通断，且各项参数指标符合航空设计规范。

【学位名称】硕士

【学位授予单位】西安交通大学

【学位授予年度】2016

【导师姓名】刘晔

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