[发明专利]一种飞机座舱增压控制实验方法及装置

说明书

本发明提供了一种飞机座舱增压控制实验方法及装置，所述应用于第一微控制器，具体包括如下步骤：获取座舱初始参数以及增压初始参数，响应于第一指令以获取第二微控制器传输的座舱实时压力；基于第二微控制器传输的座舱实时压力、座舱初始参数以及增压初始参数采用内部增压算法对排气活门开度进行控制；发送第二指令以将排气活门开度、飞行高度传输至第二微控制器。通过本发明可以填补飞机增压系统教学实验装置的空白，对飞机增压系统进行正常操作和功能演示，掌握飞机增压系统的组成和原理。此外，在飞机座舱增压控制实验教学系统中，通过对不同增压控制算法的设计,以实现对座舱增压系统的控制。

技术领域

本发明涉及飞机实验教学的技术领域，尤其是涉及一种飞机座舱增压控制实验方法及装置。

背景技术

飞机座舱增压控制系统一般由座舱压力控制组件、数字式座舱压力控制器、溢流活门和机外排气活门等组成。其基本任务就是保证在预定的飞行高度范围内，座舱的压力及其压力变化速率满足人体生理要求，并保证飞机结构的安全。有关航空学的研究表明，当大气压力随飞行高度增加而下降时，它给飞行带来的主要困难是失压，由于低压和压力变化速度太大，甚至可能会产生爆炸，对人体造成严重危害。因此，必须对座舱进行增压以避免乘员发生失压反应，以及保证客机的结构安全。

由于行业的特殊性和现实条件的限制，学生和学员在学习飞机座舱增压系统过程中，不大可能在真实的飞机上进行实训和操作，而对物理仿真系统的研究，例如基于电动机驱动压缩机的座舱增压供氧系统、基于发动机传动机匣驱动增压器的座舱增压供氧系统。这两套座舱增压供氧系统均由两部分组成，第一部分由电动控制阀连接发动机引气，通过电动控制阀、稳压器和中空纤维膜分离器将混合气体分离为氧气和氮气输送到第二部分；在第二部分里，氮气被送入到飞机的油箱管道，氧气经过增压器增压、冷却器冷凝，通过电动控制阀的开合输送到飞机的座舱。不同之处在于，第一套增压系统是由电动机驱动压缩机，对分离的气体进行增压，第二套系统是直接将增压器安装在发动机的传动机匣上，增压工作直接由发动机来带动进行。

而对实验教学来说，这两套座舱增压供氧系统均属科研设备的范畴，用于实验教学作用十分有限，设备由纯硬件搭建而成，不仅体积大、价格昂贵，而且维修难度大、操作复杂，受众的范围也十分有限，不具备普遍适用性。目前，国内尚未见到有关飞机增压系统实验教学装置的相关报道。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种飞机座舱增压控制实验方法及装置，以填补飞机增压系统教学实验装置的空白，对飞机增压系统进行正常操作和功能演示，掌握飞机增压系统的组成和原理。此外，在飞机座舱增压控制实验教学系统中，通过对不同增压控制算法的设计,以实现对座舱增压系统的控制，对学生的算法和编程等综合设计能力和工程实践能力，也有很大的提升。

第一方面，本发明提供了一种飞机座舱增压控制实验方法，应用于第一微控制器，具体包括如下步骤：

获取座舱初始参数以及增压初始参数，响应于第一指令以获取第二微控制器传输的座舱实时压力；

基于所述第二微控制器传输的座舱实时压力、所述座舱初始参数以及所述增压初始参数采用内部增压算法对排气活门开度进行控制；

发送第二指令以将排气活门开度、飞行高度传输至第二微控制器。

优选的，所述座舱初始参数设置包括座舱容积、座舱供气量、座舱漏气量以及活门面积，所述增压初始参数包括方式选择、速率选择、飞行高度、着陆高度、油门杆角度、空地逻辑、人工操作电门状态及飞行剖面。

优选的，所述内部增压算法为模糊控制、PID控制、滑模控制、神经网络控制、互联和阻尼的无源控制的任意一种。

第二方面，本发明提供了一种飞机座舱增压控制实验方法，应用于第二微控制器，具体包括如下步骤：

获取座舱初始参数以及增压初始参数，响应于第二指令以获取排气活门开度、飞行高度；