[发明专利]一种基于DDS的飞机轮速模拟系统

说明书

本发明提供一种基于DDS的飞机轮速模拟系统，包括上位机、控制单元、左DDS单元、右DDS单元、左放大输出单元、右放大输出单元、A/D转换单元和转接单元，通过上位机对飞机防滑刹车系统试验与检测的轮速传感器型号和飞机地速进行设定,实现相关试验与检测所需的飞机左、右轮速信号输出模拟作用并经转接单元对飞机防滑刹车系统刹车压力进行采集，由控制单元向上位机输出反馈。本发明提供的飞机轮速模拟系统，解决了飞机防滑刹车系统试验与检测中对飞机左、右机轮转速信号模拟和系统集成等应用需求问题，增强了飞机轮速模拟能力，实现了结构简化、降低了成本和能耗、改善了安装连接和使用操作的便利性，显著提高了工作效率、质量和安全性。

技术领域

本发明属于飞机防滑刹车系统试验与检测技术领域,具体涉及一种飞机防滑刹车系统及设备试验与检测中实现飞机轮速信号模拟的技术。

背景技术

飞机防滑刹车系统是关乎飞机安全的重要系统，在飞机防滑刹车系统产品设计、出厂、装机前和装机后进行的试验、检测等工作极为重要。为实现飞机防滑刹车系统的防滑刹车、正常刹车、停机刹车、交叉保护、差动刹车、起落架收上刹车等工作状态的试验与检测，需要提供飞机在起飞、滑跑、着陆、转弯、停止等状态的左/右机轮的轮速模拟信号。现有技术方法一是采用大功率电机驱动机轮转动，二是采用小功率电机直接驱动轮速传感器转动，通过轮速传感器实物输出，模拟一定的机轮转速。上述两个方法存在的主要问题是：不利于实现飞机左、右两路以上机轮转速模拟和有关试验与检测装置系统应用集成，对飞机防滑刹车系统相关试验与检测的装置构建、安装和连接复杂，使用操作不便、成本高、能耗大，功能性能有限，需要对机轮或轮速传感器进行驱动使之高速转动，安全隐患较大。

发明内容

为解决上述问题，本发明利用DDS（直接数字频率合成技术）易于产生频率、相位可精确调节的正弦波和方波等信号，频率精度高、调节范围宽，利于控制产生模拟飞机常用轮速传感器信号输出的特点，给出了一种基于DDS的飞机轮速模拟系统，能够模拟飞机起飞、滑跑、着陆、转弯、停止等状态下的左、右机轮轮速传感器输出的信号。

一种基于DDS的飞机轮速模拟系统，包括上位机、控制单元、左DDS单元、右DDS单元、左放大输出单元、右放大输出单元、A/D转换单元和转接单元，上位机通过接口线束与控制单元进行连接；控制单元通过电路内部导线分别与左DDS单元、右DDS单元、左放大输出单元、右放大输出单元进行输出连接，与A/D转换单元进行输入输出连接；左DDS单元、右DDS单元通过电路内部导线分别与左放大输出单元、右放大输出单元进行输出连接；左放大输出单元、右放大输出单元和A/D转换单元分别通过电路内部导线与转接单元进行输出、输入连接。

进一步地，通过上位机对飞机防滑刹车系统试验与检测的轮速传感器型号和飞机地速进行设定，并根据轮速传感器型号、飞机地速、刹车控制及响应信号等对左DDS单元、右DDS单元的DDS芯片频率控制字和轮速模拟信号输出幅度控制参数进行计算，通过控制单元对左DDS单元、右DDS单元和左放大输出单元、右放大输出单元进行设定，使左DDS单元、右DDS单元产生频率与相应机轮转速成比例、波形与相应轮速传感器输出近似的信号，左DDS单元、右DDS单元输出信号分别经左放大输出单元、右放大输出单元进行放大缓冲，经转接单元输出至飞机刹车控制器实现相关试验与检测所需的飞机左、右轮速信号输出模拟作用；上位机计算所需刹车系统控制及响应信号，通过控制单元对A/D转换单元进行控制，经转接单元对飞机防滑刹车系统刹车压力进行采集，由控制单元向上位机输出反馈。

进一步地，该系统模拟输出基本信号频率与相应飞机地速的对应关系计算公式为：

F＝（V/2πR）·DV

式中：F为模拟输出信号频率、V为飞机地速、R为机轮半径、DV 为轮速传感器分辨率；

在飞机刹车控制响应后的模拟输出信号频率调整计算公式为：

Ft＝F0－（a·t·V0/2πR）·DV

a＝V02·1/2L