先进飞机电气负载管理技术研究

摘要

采用飞机电气负载自动管理技术是先进飞机配电系统的发展趋势。论文在对飞机电气系统结构及功能分析的基础上，进行了飞机电气负载管理中心(ELMC)详细的分析和研究设计。 电气负载管理中心(ELMC)是实现航空电气负载控制与管理自动化的重要组成部分，是飞机电气系统的枢纽部件，其主要任务是通过机载总线接收来自电源系统处理机(PSP)的控制信息，同时对先进飞机二次配电中心的分布式电力汇流条和固态功率控制器(SSPC)进行监测与控制，并将检测及处理完的信息通过机载总线送到电源系统处理机(PSP)。 ELMC设计采用DSP控制器和FPGA相结合的硬件平台，充分利用了DSP芯片高速和强大的数据处理能力及FPGA芯片众多I/O资源，且可以自由编程的特点，完成系统实时处理多路模拟量信号和多路的数字量的管理和控制。 系统软件以μC/OS-Ⅱ作为软件平台，将应用程序按各自的功能特点，分为不同的优先级任务，通过μC/OS-Ⅱ实时操作系统提供的系统服务来管理和调度任务模块。系统采用C语言与汇编语言混合编程方法，确保系统的实时性和可靠性，使系统的软件具有模块化、功能化的特点，便于软件调试和扩展。

目录

文摘

英文文摘

第一章概论

1.1飞机电气系统概述

1.1.1飞机电源系统

1.1.2配电系统

1.2研究背景与国内外发展现状

1.2.1研究背景

1.2.2国外发展现状

1.2.3国内研究现状

1.3课题来源和主要研究内容

第二章ELMC方案设计

2.1总体方案

2.1.1 ELMC综述

2.1.2 ELMC的外部结构

2.1.3配电中心

2.1.4控制中心

2.2电气负载管理中心(ELMC)的功能和需求分析

2.2.1 ELMC外部接口要求

2.2.2电气负载分析

2.2.3电气系统的结构分析

2.2.4先进飞机容错供电系统(FTEPS)的要求

第三章电气负载管理中心硬件设计

3.1 ELMC控制中心硬件结构设计

3.2电源模块

3.3 CPU中央处理模块

3.3.1 TMS320LF2407的基本内核结构和特点

3.3.2 TMS320LF2407的外设配置和特点

3.4模拟量采集模块与调理电路的设计

3.4.1模拟量调理电路的设计

3.4.2 TMS320LF2407内部ADC模块的结构

3.4.3频率采样模块的设计

3.5继电器控制模块和隔离电路的设计

3.5.1继电器模块

3.5.2继电器接口电路

3.5.3隔离电路的检测

3.6状态量监测控制模块设计

3.7 SSPC控制管理模块设计

3.7.1固态功率控制器(SSPC)

3.7.2 SSPC的驱动和接收电路

3.8总线通信模块设计

3.8.1 LF2407中CAN模块的介绍

3.8.2 1553B总线特点

3.8.3 CAN总线特点

3.8.4 1553B总线与CAN总线的系统性能分析

第四章电气负载管理中心软件设计

4.1 ELMC软件结构

4.2执行软件

4.2.1执行软件设计

4.2.2实时操作系统的概念

4.2.3 μ C/OS-Ⅱ的内核结构和系统管理

4.2.4 μ C/OS-Ⅱ在TMS320LF2407上的移植

4.3电气负载方程的建立

4.3.1负载电源请求方程

4.3.2负载控制方程

4.3.3负载状态方程

4.4应用软件

4.4.1系统主程序的设计

4.4.2AD模块任务设计

4.4.3 CAN通信模块任务的设计

4.4.4频率采集模块任务的设计

4.4.5 FPGA模块的分析和设计

4.4.6自检测任务

第五章工作总结和展望

5.1主要工作总结

5.2工作展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢

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