[发明专利]航空发动机分层分布式控制系统数据传输系统

说明书

本发明涉及航空发动机控制系统设计领域，具体公开了一种航空发动机分层分布式控制系统数据传输系统，其中，包括：工控机，与控制系统通信连接，用于实现对所述控制系统的监视以及维护；控制系统，包括一级总线和二级总线，一级总线和二级总线上均分布式连接多个节点；当所述控制系统的工作模式为同步模式时，所述一级总线和二级总线数据传输的触发机制均为时间触发；当所述控制系统的工作模式为异步模式时，所述一级总线和二级总线数据传输的触发机制均为事件触发。本发明提供的航空发动机分层分布式控制系统数据传输系统能够实现分层分布式控制软件总线通讯及加载。

技术领域

本发明涉及航空发动机控制系统设计领域，尤其涉及一种航空发动机分层分布式控制系统数据传输系统。

背景技术

当前双通道全权限数字电子控制系统（Full Authority Digital EngineControl，简称FADEC）是一种集中式架构的控制系统，随着人们对航空发动机要求的不断提高，发动机控制系统日益面临着减重、性能提升以及节约成本的挑战，这种集中式控制结构也越来越成为限制技术发展的重要因素。多电飞机和多电发动机正越来越成为航空业的发展方向，传统的发动机控制系统架构也正向多电分布式系统架构转变。

在航空发动机多电分布式控制系统中，控制系统计算资源划分为多个智能节点，节点间通过通讯总线串行连接。控制系统设计要考虑总线的带宽、安全、确定性以及环境适应性，因此发展出分层分布式系统架构，一级节点采用高速总线实现发动机主要控制任务计算，二级节点采用低速总线考虑高温等环境影响，实现多电执行机构作动。

分布式控制系统中需要设计数据的传输方式，包括工作模式下的控制数据通讯、监控以及维护模式下的控制软件数据包下载维护。两级总线架构及多个计算节点分布带来总线通讯调度的难题，需要考虑各节点通讯时序调度设计。由于计算资源的分散化，控制软件相应需要分布式设计，传统单个计算节点的点对点软件加载维护已不再适应，因此需要设计一种分层分布式控制软件总线通讯及加载方法。

发明内容

本发明提供了一种航空发动机分层分布式控制系统数据传输系统，解决相关技术中存在的缺乏分层分布式控制软件总线通讯及加载方法的问题。

作为本发明的一个方面，提供一种航空发动机分层分布式控制系统数据传输系统，其中，包括：

工控机，与控制系统通信连接，用于实现对所述控制系统的监视以及维护；

控制系统，包括一级总线和二级总线，一级总线和二级总线上均分布式连接多个节点；

当所述控制系统的工作模式为同步模式时，所述一级总线和二级总线数据传输的触发机制均为时间触发；

当所述控制系统的工作模式为异步模式时，所述一级总线和二级总线数据传输的触发机制均为事件触发。

进一步地，所述一级总线包括TTP/C总线，所述二级总线包括CAN总线。

进一步地，与所述一级总线连接的节点包括中央控制器节点、数据集中器节点和伺服控制节点，与所述二级总线连接的节点包括伺服控制节点和多电执行机构。

进一步地，所述伺服控制节点包括压气机控制节点、主燃油控制节点和加力喷口控制节点。

进一步地，所述多电执行机构包括：

与所述压气机控制节点通过所述CAN总线连接的导叶和放气活门电作动器；

与所述主燃油控制节点通过所述CAN总线连接的增压电动泵和主燃油电动泵；

与所述加力喷口控制节点通过所述CAN总线连接的加力燃油旋转直驱阀、加力泵电机和喷口电静液作动器。

进一步地，所述工控机包括：

监视上位机，与所述中央控制器节点通过以太网通信连接；