基于适航要求的襟缝翼控制计算机硬件架构设计与实践

本文分析了民用适航规章当中对于襟缝翼控制计算机的适航要求,提出了针对襟缝翼控制计算机硬件架构和余度设计要求,以及选用复杂电子硬件的额外设计要求。以某型襟缝翼控制计算机硬件架构设计为例,详细阐述了硬件架构和余度设计要求的实现与落实,为襟缝翼控制计算机的设计工作提供了参考与借鉴,也为飞控系统控制计算机的设计提供了思路与指导。

高升力控制计算机系统关键技术研究

高升力系统是现代大型飞机的重要组成部分,直接影响飞机的起飞、降落以及巡航阶段特定任务的执行。在介绍高升力系统现状的基础上,针对现阶段高升力系统控制计算机安全性设计不足以及集中式驱动架构存在的潜在问题,进行了关键技术研究。提出了一种满足高升力系统安全性需求的通道故障逻辑设计,在分析国内外高升力系统架构的基础上,提出了一种基于时间确定性网络的分布式架构。上述工作可为高升力系统设计提供参考。

一种襟缝翼控制计算机余度架构设计

针对高升力系统中襟缝翼控制计算机的余度架构进行基础技术研究,设计了一种可靠性高、可抑制共模/共域故障、成本合适的新的余度架构。提出了襟缝翼控制计算机的通道结构与驱动分系统结构紧耦合,分析了3种主流余度模型,从而确定了襟缝翼控制计算机余度架构的通道结构和支路结构:新余度架构采用双通道模式,满足驱动分系统的驱动方式需求,每个通道内部将襟翼和缝翼功能进行物理隔离,功能通道内部由2个支路构成命令-监控结构。同时设计了新余度架构的工作方式,并使用广义随机Petri网分析了新余度架构的可靠性。

基于FlexRay无人机容错飞行控制计算机系统架构

目前,单通道飞行控制计算机已经无法满足高性能无人机的可靠性要求,技术成熟的有人机容错飞控计算机价格昂贵,无法直接应用于无人机中。提出一种基于Flex Ray总线架构的三模冗余飞控计算机系统架构,系统由3个通道飞控计算机及4组接连成总线型网络拓扑结构的Flex Ray总线组成。单通道飞控计算机采用分布式架构,Flex Ray总线既是实现单通道飞控计算机功能模块间数据连接的内部总线,也是通道间交叉数据互联系统总线。该容错飞控计算机系统既提高了可靠性,又满足无人机高性价比要求。

探究工业控制计算机在压铸机上的应用

目前我国使用的大部分压铸机基本都采用PLC作为控制系统,这种可编程逻辑控制器具有较强的抗干扰能力,并且运行状态稳定,无论是在使用过程中还是日常维护中都比较方便,但是可编程逻辑控制器受制于其性能具有一定的局限,具体体现在无法将压铸机工作过程中的主要技术指标直观的显示出来,导致用户无法根据这些技术指标判断产品质量。压铸机的运行状态受到锁模力、压射力、压射速率等多种因素的共同作用,从而会对产品质量造成一定的影响。通过让用户清晰地查看这些性能指标,才可以帮助其掌握和调整压铸机的工艺参数,从而确保产品质量,适应市场需求的变化。为了解决PLC控制系统的局限性问题,本文从硬件配置和软件设计探讨了工业控制计算机如何应用于压铸机中。

基于PowerPC和FPGA的小型无人直升机飞行控制计算机系统设计

针对小型无人直升机体积小、负载轻和飞行控制计算量大、实时性要求高的特点,提出了一种基于PowerPC和FPGA主从处理器结构的飞行控制计算机系统设计方法,该设计主处理器采用MPC8280通用嵌入式双核处理器,从处理器采用XC3S400FPGA处理器;PowerPC多任务软件基于VxWorks实时操作系统,FPGA软件采用多进程结构;相比传统的飞行控制计算机系统,基于PowerPC和FPGA主从处理器结构的飞行控制计算机系统具有结构紧凑、功耗低、处理能力强、实时性好和资源利用率高的特点;采用基于Pow-erPC和FPGA的飞行控制计算机系统的小型无人直升机实现了自主飞行,验证了该飞行控制计算机系统设计的有效性和合理性。

一种分布式结构飞行控制计算机内部总线节点设计

根据分布式样例飞行控制计算机特点和内部数据通信需求,提出了以C8051F120单片机与FlexRay共同组成的内部总线通信节点设计方案,完成了通信节点硬件的详细设计,开发了通信软件并讨论了若干设计要点。对所设计的FlexRay通信节点进行了常温和低温下的功能和性能测试,验证了通信效率和可靠性,可满足新型飞行控制计算机的内部数据通信要求。

无人机飞行控制计算机中的FlexRay总线节点设计

为解决基于CAN总线的飞行控制计算机总线通信带宽受限问题,笔者根据新型分布式结构飞行控制计算机对内部总线通信信息传输的要求,设计了基于MPC565为中央处理单元的FlexRay总线节点。详细介绍FlexRay总线节点硬件设计特点、通信控制器配置和通信软件开发等。通过模拟分布式结构飞行控制计算机工作状态的测试环境,测试与验证FlexRay总线节点实时数据接收和发送的功能与性能。测试结果表明:该方法满足设计要求,可为解决新型分布式无人机飞行控制计算机内部通信瓶颈奠定坚实基础。

基于工业控制计算机的电脑横机控制系统

介绍基于工业控制计算机的电脑横机控制系统的基本结构和工作原理,研究组成控制系统的单板式工业控制计算机,后针床横移控制子系统,压针深度控制子系统,选针控制子系统及纱嘴、压板和三角控制子系统的硬件构成及运行机理。着重阐述了针床横移的检测与控制方法,提出了采用10段式选针器实现选针坐标位置精确控制的概念,分析了选针过程与驱动电路设计方法。实验表明,该系统运行稳定,有良好的应用价值。

天宫一号目标飞行器控制计算机的设计与验证

与载人航天一期"轨道舱"相比,载人航天二期天宫一号目标飞行器对控制计算机的功能、性能和环境适应性都提出了更高的要求.依据GNC分系统对控制计算机的功能与可靠度需求,介绍天宫一号目标飞行器控制计算机的容错方案、硬件设计、系统软件设计、可靠性分析和试验验证情况,地面验证结果表明:天宫一号目标飞行器控制计算机设计满足GNC分系统的需求.

基于ARM9的近程无人机飞行控制计算机的研究

研究了基于ARM9的近程无人机飞行控制计算机的实现方法,给出系统的总体设计方案,以高性能的ARM9微处理器S3C2440A为核心,着重介绍硬件电路的设计过程,并根据近程无人机的飞行控制模式,讨论操作系统μC/OS-Ⅱ的移植、任务管理等内容,实现μC/OS-Ⅱ体系结构的扩展,构建出μC/OS-Ⅱ的嵌入式实时多任务操作系统RTOS;通过多次的飞行试验验证表明,该飞行控制计算机具有实时性、高精度、多任务、智能化等特点,成为信息战中战场态势感知系统的重要组成部分,同时为近程无人机在民用领域的大力发展提供技术保障。

工业控制计算机在电热干燥箱温度控制系统中的应用

介绍了工业控制计算机在电热干燥箱温度控制系统中的应用．阐述了系统的硬件和软件系统设计，及主要技术特点和控制算法。

FLOTHERM热分析软件在星载控制计算机设计中的应用

本文从阐述热设计对于星载控制计算机的重要性入手，在对热设计验证方法的比较与分析后引出了主题——电子行业热分析软件FLOTHERM，并通过具体示例介绍了使用FLOTHERM软件对星载控制计算机进行分析计算的仿真流程及工作重点。

基于VxWorks的星载控制计算机动态可重构研究

星载控制计算机的动态可重构设计是未来天基信息系统卫星载荷满足"软件无线电"设计概念的重要组成部分。本文在VxWorks操作系统平台基础上实现了星载控制计算机的动态可重构设计。本设计针对VxWorks动态加载组件的不足,通过建立模块信息表和模块间依赖关系表对模块动态加载、卸载、重载、替换、自动加载策略进行了改进设计,完善动态加载机制实现了星载控制计算机的动态可重构设计。

工业控制计算机的多机通讯

本文论述了在计算机工业控制系统中,工控机与多种不同外设之间的通讯软件的设计,分析了几种典型通讯协议下通讯程序的编制,以及串行通讯设备的连接方法.

基于研华工业控制计算机的涡流探伤仪

应用研华工业控制计算机,采用相敏涡流检测法,研制了钢管在线探伤涡流仪。可同时显示阻抗平面信号和时基信号,具有数据存储、多扇区报警等功能,能定性地检测各种金属材料的缺陷。

航天控制计算机系统抗辐射研究

航天控制计算机系统是应用于航天领域的嵌入式计算机系统,必须考虑到宇宙空间辐射问题的影响,具有抗辐射的功能;在研究宇宙空间辐射环境的基础上,对航天控制计算机系统的抗辐射问题进行了分析;重点针对单粒子闭锁(SEL)辐射效应研究了在商用现货(COTS)技术下航天控制计算机系统的抗辐射设计和实现,给出了一种COTS技术下的抗SEL保护电路并据此设计了在双机系统结构中的抗SEL解决方案,该方案创新性地将基于过流监测思路的抗SEL保护电路分散到航天控制计算机系统的各需要部分,构成网状实现了对SEL的分散监控保护和集中控制解决;该方案在某航天器的航天控制计算机系统中进行了原型实现。

基于FlexRay网络的飞行控制计算机总线通信系统

现代无人机对飞行控制计算机的性能与安全性要求越来越高,使得基于CAN总线技术的一类飞行控制计算机内部总线负载情况越来越严重,因此有必要研究一种高数据传输率和高安全性的总线FlexRay代替CAN。基于CAN总线的分布式飞行控制计算机的网络结构和内部通信机制,设计了基于FlexRay网络的飞行控制计算机总线通信系统,并进行了通信测试验证,结果验证了FlexRay相对CAN在实时性、通信速率和效率上的优越性,为日后在新型飞行控制计算机上用FlexRay总线替代CAN总线打下了坚实的理论基础。

基于FlexRay总线飞行控制计算机串行接口单元设计与研究

根据样例无人机飞行控制计算机对串行接口单元的接口资源和内部通信能力的需求,研究并完成了基于FlexRay总线串行接口单元的硬件设计和软件开发,同时从时间调度、总线余度和非冗余数据传输三方面设计了FlexRay总线的通信协议和余度管理机制;串行接口单元采用FPGA为处理器,通过串行接口实现了外部设备与飞行控制计算机的实时通信,并按照FlexRay总线的通信协议,实现了串行接口单元和CPU单元间信息的可靠传输,总线负载小于20%;测试结果验证了设计的正确性和实用性,符合设计指标,可满足样例无人飞行控制计算机串行数据通信需求。

基于调试支持单元的星载控制计算机软故障恢复设计

软故障恢复设计对提高星载控制计算机系统可靠性非常重要,尤其在通信、遥感等长期空间任务中。星载控制计算机处理器模块(PM)采用了软故障恢复设计,而输入输出模块(IOP)未采用。提出了一种基于软件调试支持单元的IOP故障检测和恢复方法,该方法利用IOP的软件可定义特性,通过PM对IOP进行调试,实现其内存恢复和程序存储器刷新等,从而完成IOP的故障恢复。该设计已应用到通信、遥感等长期任务的星载控制计算机中。地面试验和分析结果表明,该恢复设计可覆盖绝大部分软故障及部分硬故障,具有较高的可靠性,可以应用于星载控制计算机的在轨故障修复。