[实用新型]一种改进结构的飞/推综合控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种改进结构的飞/推综合控制系统，属于飞行/推力综合控制技术领域。

背景技术

随着现代飞机任务需求不断提高，飞机的这种多任务和多功能的要求使飞机各子系统的复杂程度不断增加，从而使得在传统设计思想中充当协调器的驾驶员无法胜任。但如果采用飞/推综合控制技术，则可以最大限度的发挥飞机性能，提高机动性和生存能力，并使得人机接口简单化，减轻驾驶员的工作负担。因此飞/推综合控制技术广泛应用于民用和军用，具有很大的应用前景。

目前飞/推综合控制结构主要有四种：一是集中设计方法；二是递阶分散设计方法；三是设计具有固定上三角结构的集中控制器再实现分散控制；四是先集中后分离的设计方法。但第一种方法设计的控制器非常复杂，由于现有的机载传感器和数据总线技术发展有限，高阶复杂控制器较难实现。第二种设计方法没有将飞机与发动机之间的耦合作用考虑在内。第三种方法属于纯数学方法，计算开销大，适用于低阶系统。第四种方法设计复杂，计算量大。

实用新型内容

本实用新型针对上述背景技术的不足，提供了一种改进结构的飞/推综合控制系统，通过数据处理单元将传感器获得的数据进行处理后传给控制单元，减轻控制单元的计算量，提高控制效果。

本实用新型为解决其技术问题采用如下技术方案：

一种改进结构的飞/推综合控制系统，包括数据处理单元、控制单元、指令生成模块、姿态传感器、气压计、空速管、转速传感器、温度传感器、压力传感器、数据存储器和舵机控制模块；其中姿态传感器、气压计、空速管、转速传感器、温度传感器和压力传感器通过CAN（Controller Area Network，控制器局域网络）总线与数据处理单元连接，指令生成模块通过IIC（Inter-Integrated Circuit，I2C总线）总线与数据处理单元连接，数据处理单元通过IIC总线与控制单元连接，控制单元通过CAN总线与舵机控制模块连接，数据存储器通过IIC总线与控制单元双向连接。

所述数据处理单元采用DSP处理器，型号为TMS320VC33。

所述数据存储器的芯片型号为AT24C08。

一种改进结构的飞/推综合控制系统的控制方法，包含以下步骤：

步骤1）数据处理单元通过CAN总线接收来自姿态传感器、气压计和空速管的数据，数据处理单元根据得到的数据对飞行状态进行力和力矩的解算，得到当前飞机所受力和力矩；

步骤2）数据处理单元通过CAN总线接收来自转速传感器、温度传感器和压力传感器的数据，数据处理单元根据得到的数据对发动机工作状态进行解算，并通过当前发动机工作状态进行推力预估，得到当前发状态动机所提供的推力及力矩；

步骤3）数据处理单元通过IIC总线接收来自指令生成模块的指令信号，同时根据步骤（1）（2）计算的飞机飞行状态和发动机状态，将指令信号转化为控制力和力矩信号，利用优化算法对飞机舵面控制信号和发动机控制信号进行优化，并将优化后的指令信号通过IIC总线传输给控制单元；

步骤4）控制单元通过IIC总线接收来自数据处理单元的控制信息和飞机飞行状态数据，控制单元根据所接收到的数据进行控制律计算，然后将控制信号通过CAN总线输送给舵机控制模块，通过舵机控制飞机各舵面和发动机油门。

本实用新型具有以下有益效果：

1、数据处理和控制分两个不同单元对信息进行处理，减轻飞控计算机的计算负担，提高飞控计算机的运算速度。

2、加入数据存储单元与控制单元进行信息交互，能有效提高控制精度和运算速度，提高飞机的控制性能。

3、充分考虑飞机和发动机之间的耦合，结构简单，计算量少,易于实现。

4、采用TMS320VC33作为数据处理单元的计算芯片，具有很强的浮点运算能力，能有效提高优化算法的速度。

附图说明

图1是本实用新型的硬件结构框图。

图2是本实用新型的工作流程图。

图3是本实用新型的系统结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明。