[实用新型]双余度无人机刹车控制器

说明书

本实用新型公开一种双余度无人机刹车控制器，主要由主控制系统、备份控制系统与监控仲裁单元组成；主控制系统包括主控制微处理器、主总线收发器和主内部电源；备份控制系统包括备份控制微处理器、备份总线收发器和备份内部电源。本实用新型在现有刹车控制器基础上，采用备份控制系统的各元器件全部断电，降低元器件的电应力，解决了热备份控制系统元器件寿命受电应力影响的问题；并利用监控仲裁单元对当前的PWM信号占空比指令进行缓存，解决了冷备份刹车控制方法中PWM信号输出存在中断的问题。

技术领域

本实用新型涉及无人机刹车控制技术领域，具体涉及一种双余度无人机刹车控制器。

背景技术

现有的飞机刹车控制器通常对控制系统采用热备份控制的方法，即主控制系统与备份控制系统同时上电工作，由于备份控制系统承受着与主控制系统相同的电应力，影响了备份控制系统的各元器件寿命，减弱了刹车控制器的可靠性。

虽然冷备份控制方法能将备份控制系统的各元器件全部断电，降低了元器件的电应力，将极大提高其使用寿命，但是现有冷备份控制方法仍存在不足之处，即需要几十毫秒的时间才能切换到备份控制系统。考虑到总线的通信周期，从启用备份控制系统到执行刹车占空比控制指令至少中断一、二百毫秒，由于不能保证用于刹车控制的脉宽调制(PulseWidth Modulation，PWM)信号输出不中断，极大影响了刹车性能，存在着安全隐患，因此冷备份控制方法在刹车控制技术领域的应用受到限制。

实用新型内容

本实用新型所要解决的是现有飞机刹车控制器可靠性不高的问题，提供一种双余度无人机刹车控制器。

为解决上述问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

双余度无人机刹车控制器，主要由主控制系统、备份控制系统与监控仲裁单元组成；主控制系统包括主控制微处理器、主总线收发器和主内部电源；备份控制系统包括备份控制微处理器、备份总线收发器和备份内部电源；主内部电源的控制使能端连接监控仲裁单元的主电源控制端，主内部电源的电源输出端连接主控制微处理器的电源输入端；主总线收发器的控制使能端连接监控仲裁单元的主收发控制端，主总线收发器的数据收发端与主控制微处理器的数据收发端相连接；主控制微处理器的数据通信端与监控仲裁单元的主数据通信端相连接；主控制微处理器的状态输出端连接监控仲裁单元的主状态输入端；备份内部电源的控制使能端连接监控仲裁单元的备份电源控制端，备份内部电源的电源输出端连接备份控制微处理器的电源输入端；备份总线收发器的控制使能端连接监控仲裁单元的备份收发控制端，备份总线收发器的数据收发端与备份控制微处理器的数据收发端相连接；备份控制微处理器的数据通信端与监控仲裁单元的备份数据通信端相连接；备份控制微处理器的状态输出端连接监控仲裁单元的备份状态输入端；主控制微处理器和备份控制微处理器的信号输入端同时采集刹车压力信号；监控仲裁单元的信号输入端采集轮速信号，监控仲裁单元的信号输出刹车控制PWM信号；主总线收发器和备份总线收发器通过共用总线对外通信。

上述方案中，主内部电源和备份内部电源均为直流电源。

上述方案中，主控制微处理器的数据通信端与监控仲裁单元的主数据通信端通过串行外设接口相连接。

上述方案中，备份控制微处理器的数据通信端与监控仲裁单元的备份数据通信端通过串行外设接口相连接。

与现有技术相比，本实用新型将现有由单控制器所组成的刹车控制器变为由主控制系统、备份控制系统与监控仲裁单元组成的刹车控制器。在主控制系统的基础上，通过备份控制系统的各元器件全部断电，降低元器件的电应力，解决了热备份控制系统元器件寿命受电应力影响的问题；并利用监控仲裁单元对当前的PWM信号占空比指令进行缓存，解决了冷备份刹车控制方法中PWM信号输出存在中断的问题。

附图说明

图1为双余度无人机刹车控制器的硬件结构图。

具体实施方式