[发明专利]一种基于多点测量补偿法的模拟器测控系统

说明书

本发明提供一种基于多点测量补偿法的模拟器测控系统，属于模拟器测控领域，本发明分析了现有机务模拟器测控系统的优缺点，采用PLC作为下位机的优势以及面临的问题，并自己提出了多点测量补偿法，通过双主机分时测控方案，对模拟量等进行测控。搭建了PLC单、双主机测控平台，单主机平台用来测试PLC单主机的测控速度，双主机平台用来提升测控系统的测控速度。同时，利用梯形图编程软件实现了输入的模拟量的归一化处理。通过不断改进，我们从硬件上采用双主机测控，同时在软件上采用多线程技术与双主机结合，进一步优化测控系统，充分利用了上位机CPU的资源，显著提高了测控系统的测控速度与精度，解决了PLC单主机对模拟量测控速度慢的问题。

技术领域

本发明涉及模拟器测控领域，具体地说是一种基于多点测量补偿法的模拟器测控系统。

背景技术

机务模拟器用于模拟飞机各系统(机载设备)的工作过程，使训练人员熟悉其操纵规律，了解其工作性能，提升训练人员的维修能力。机务模拟器的应用可以有效提高航空装备维修人员的维修技术水平，对于降低航空装备全寿命周期内的维护费用具有十分重要的意义。

目前，机务模拟器测控系统所采用的测控方式主要有测控卡测控、单片机测控、ARM测控等，这几种测控技术十分成熟，被广泛应用于工业生产当中，而且这几种测控方式具有使用方便、灵活、测控速度快等优点。但是，在机务模拟器使用的过程中发现，以ARM等测控方式进行测控时，在使用一定年限后其可靠性难以保证，特别是在使用期超过三年以后，故障率上升很快。

现有PLC技术十分成熟，该技术可以通过数字式或者模拟式的输入输出接口，对各种类型的机械或生产过程进行控制，具有可靠性高、抗干扰能力强，功能完善、适应性强，编程简单、使用简便，体积小、重量轻、能耗低，维修工作量小等优点。通过比较和分析PLC技术与上述几种测控方式的优缺点，我们拟采用PLC技术进行模拟器测控系统设计，以解决上述问题。但是PLC的测控速度特别是对模拟量的测控速度，无法满足机务模拟器的测控速度要求，所以，我们课题要在对测控系统整体设计的基础上，重点解决模拟量测控速度问题。通过查阅国内文献，目前PLC技术在机务模拟器测控系统的应用仍是空白，因此，本课题所面临的困难是未知的。

发明内容

本发明的技术任务是针对现有技术中测控卡测控、ARM测控等测控方式使用期限超过三年后故障率上升速度快、可靠性降低等问题，提供一种基于多点测量补偿法的模拟器测控系统，以提高机务模拟器的使用寿命及可靠性，降低其全寿命周期内的维护费用。

本发明模拟器的测控系统设计过程中，主要遵循以下几个原则：

(1)测控系统处理速度快。机务模拟器主要用于模拟飞机驾驶舱的环境以及控制，驾驶舱内分布有电机表、开关、显示灯、数码管等多类型的器件，为了保证机务人员在座舱内能够实时观察到飞机的各项数据变化，测控系统的处理速度必须要符合要求，机务模拟器的测控系统处理速度不能低于25次/秒。

(2)测控系统通用性强。现代测控系统发展迅猛，系统更新换代的周期变短，而模拟器的使用年限较长，因此通用性强的测控系统可以通过不同的开发平台不断进行更新，提高测控系统的可操作性。

(3)测控系统可靠性高。机务模拟器作为部队的训练装备，必须要保证部队训练的时间和效率，机务模拟器的可靠性高，可以提高部队的训练效率，同时降低装备使用维护的成本。

(4)测控系统环境适应性强。测控系统如果能够适应各种环境条件，就不需要专门的空间来保证其恒定的工作环境，同时，良好的环境适应性可以大大提高模拟器的可靠性和可维修性指标，降低使用维护成本。

本发明的设计原理如下：