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大型客机机电综合技术研究及仿真平台设计

作　者: 郭伟
导　师: 姚恩涛
学　校: 南京航空航天大学
专　业: 测试计量技术及仪器
关键词: 机电综合管理 CAN总线热冗余调度算法故障诊断
分类号: V241
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

本文以波音757的两个机电子系统——起落架系统和防滞刹车系统为研究对象,设计了两个子系统的激励器,采用远程接口单元RIU对激励器产生的信号进行采集,并通过CAN总线构成的传输网络传输给公共管理计算机UMC,UMC将静态优先级和时间片轮转调度算法结合,并同时采用软件容错算法,实现对各个子系统的综合管理和容错处理。另外,为了提高系统的可靠性,在系统中采用了双层双冗余结构,引入两条CAN总线和CAN热冗余结构;在UMC中,设计了子系统的状态监控程序,并采用了两种典型的故障诊断方法:故障树分析法和粒子滤波,来对系统故障进行预测和故障诊断,在故障出现时,及时触发报警功能。用故障树分析时,建立了起落架系统的故障树,并用概率预测出系统中易出故障的元器件;粒子滤波中,建立刹车压力的数学模型,对其出现故障和未出现故障进行对比,给出了故障诊断仿真图。机载机电综合管理平台用软件LabVIEW来实现,集合了数据采集、数据传输、数据显示、故障诊断等功能,能实现半物理仿真和数字仿真,为中国大型客机的研究提供了一定的技术支持。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-12
第一章绪论  12-17
  1.1 飞机机电综合系统概述  12-13
  1.2 论文的研究背景与选题  13-15
  1.3 论文的结构安排  15-16
  1.4 本章小结  16-17
第二章大型客机综合管理系统分析  17-37
  2.1 大型客机综合管理简介  17-19
  2.2 机电综合管理平台的设计要求  19-20
  2.3 机电综合管理平台方案设计  20-36
    2.3.1 仿真平台总体设计思想  21-23
    2.3.2 硬件平台  23
    2.3.3 软件平台  23-36
  2.4 本章小结  36-37
第三章机载机电综合管理平台的硬件平台构建  37-43
  3.1 C8051F040 简介  37
  3.2 硬件系统平台的分析和设计  37-42
    3.2.1 PCI-CAN200 板卡  37-38
    3.2.2 激励器的设计  38-39
    3.2.3 CAN 总线  39
    3.2.4 总线冗余技术  39-40
    3.2.5 CAN 总线热冗余模块的设计  40-42
  3.3 本章小结  42-43
第四章机载机电综合管理平台的软件平台构建  43-59
  4.1 应用软件LabVIEW 简单介绍  43
  4.2 RIU 数据采集模块和传输模块的设计  43-45
    4.2.1 起落架收放系统  43-45
    4.2.2 刹车防滞系统  45
  4.3 综合管理技术的实现  45-50
    4.3.1 单个子系统管理  46-47
    4.3.2 多个子系统综合管理  47-50
  4.4 故障的分析与设计及报警功能  50-58
    4.4.1 故障树分析法  51-53
    4.4.2 粒子滤波用于故障诊断  53-58
  4.5 本章小结  58-59
第五章机载机电综合管理平台的调试  59-67
  5.1 系统软件流程图  59-60
  5.2 结果展示  60-66
  5.3 本章小结  66-67
第六章总结与展望  67-69
  6.1 全文工作总结  67
  6.2 课题展望  67-69
参考文献  69-72
致谢  72-73
在学期间发表论文和科研成果  73-74
附录粒子滤波  74-78

大型客机机电综合技术研究及仿真平台设计

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