一種飛機供電控制管理系統仿真用多功能機電系統仿真方法技術方案

一種飛機供電控制管理系統仿真用多功能機電系統仿真方法，屬于計算機仿真技術，具體涉及到飛機供電控制管理系統仿真用多功能機電系統仿真方法的改進。其特征在于，由硬件系統和軟件系統組成，其中，硬件系統設計方案為：由工業控制計算機、64路離散量I/O板卡和CAN通信板卡組成；軟件系統設計方案為：由燃油子系統仿真器軟件、液壓子系統仿真器軟件、環控子系統仿真器軟件和機電管理子系統仿真器軟件組成。本發明專利技術一臺多功能機電系統仿真器可以實現多個機電子系統的仿真功能；多個機電子系統仿真器共用相同的硬件資源，提高了硬件資源的利用率；體積小、重量輕、便于攜帶；通過更新軟件可快速適應機電系統方案的變化，靈活性高。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于計算機仿真技術，具體涉及到飛機供電控制管理系統仿真用多功能機電系統仿真方法的改進。
技術介紹
飛機供電系統是飛機的重要保障系統之一，它由電源系統和配電系統組成。隨著飛機各機載系統日益電氣化，呈現出使用電能逐步取代甚至完全取代飛機上其他二次能源的發展趨勢。飛機用電設備大幅增加導致電源功率隨之增大，飛機電網重量增加，可靠性降低以及維護困難等一系列問題，為了解決這些問題，現代先進飛機都采用集散式控制系統來減少電網的重量，增加系統的可靠性和維修性。因此對其中的電氣多路傳輸、容錯供電及負載自動管理等技術進行研究，實現對供電系統的綜合控制管理成為先進飛機供電系統的發展方向之一。國外已經在各型飛機上應用了這些技術，而國內在這些技術上尚處于研究階段，因此有必要對飛機供電系統的控制管理技術進行建模、仿真，通過建立仿真驗證平臺進行飛機供電控制管理系統設計方案的仿真驗證和評估，為型號設計積累經驗。為了驗證供電控制管理系統與機電管理系統的總線通信功能以及電氣負載管理功能，需要設置機電系統仿真器，它包括燃油子系統仿真器、環控子系統仿真器、液壓子系統仿真器和機電管理子系統仿真器等。一般的機電系統仿真器采用多臺工控機通過以太網總線互聯的方式實現，比如分別設置工控機實現燃油子系統、環控子系統、液壓子系統和機電管理子系統的仿真功能，然后通過以太網實現信息交互。這樣的仿真器其實是一個由多臺工控機組成的局域網仿真系統，其存在硬件資源利用率低、系統相對龐大、復雜性高和不易攜帶等缺點。
技術實現思路
本專利技術的目的本仿真器是根據集成化、通用化的思想設計的飛機供電控制管理系統仿真用多功能機電系統仿真器，用于飛機供電控制管理系統的半物理仿真試驗。它采用一個通用平臺實現對機電系統中燃油子系統、液壓子系統、環控子系統和機電管理子系統等的仿真，具有硬件資源利用率高、體積小、重量輕、便攜性好、靈活性高等特點，能夠快速適應機電系統方案的變化，滿足飛機供電控制管理系統半物理仿真試驗的要求。本專利技術的技術方案是—種飛機供電控制管理系統仿真用多功能機電系統仿真方法，其特征在于，由硬件系統和軟件系統組成，其中，硬件系統設計方案為由工業控制計算機、64路離散量I/O板卡和CAN通信板卡組成，仿真器通過64路離散量I/O板卡輸出控制燃油子系統、液壓子系統和環控子系統等相應的電氣負載工作，通過CAN通信板卡實現機電管理子系統與供電控制管理系統的信息交聯；軟件系統設計方案為由燃油子系統仿真器軟件、液壓子系統仿真器軟件、環控子系統仿真器軟件和機電管理子系統仿真器軟件組成，燃油、液壓和環控子系統仿真器包括 初始化模塊、邏輯解算模塊、輸出控制模塊、畫面頁顯示模塊和故障設置模塊，機電管理子系統仿真器軟件包括初始化模塊、總線通信模塊、狀態顯示模塊和維護管理模塊。燃油子系統、液壓子系統和環控子系統仿真器軟件通過各自的邏輯解算模塊將相應電氣負載的控制邏輯進行解算，然后通過輸出控制模塊將各電氣負載控制信號通過離散量I/O板卡輸出。當需要接收總線信息時，CAN總線通信板卡首先接收總線上的信息，然后機電管理子系統仿真器軟件通過調用總線讀取模塊讀取信息；當需要發送總線信息時，機電管理子系統仿真器軟件首先調用總線發送模塊將要發送的信息發送到CAN總線通信板卡上，然后再由其發送到CAN總線上。所述燃油、液壓和環控子系統仿真器各模塊實現方法為首先，軟件啟動時，執行初始化模塊，主要完成相應子系統仿真器應用軟件的初始化操作，對仿真器中各個變量進行賦初值，初始化64路離散量I/O板卡，使系統處于待操作狀態；然后，邏輯解算模塊、輸出控制模塊、畫面頁顯示模塊和故障設置模塊周期運行，第一步，執行邏輯解算模塊，主要完成相應子系統中電氣負載的控制邏輯解算；第二步，執行輸出控制模塊，根據邏輯解算模塊解算出的各電氣負載控制信號，通過64路離散量I/O板卡輸出控制相應電氣負載的工作與停止；第三步，執行畫面頁顯示模塊，完成相應子系統的顯示功能，包括正常狀態、故障狀態和報警狀態的顯示；第四步，執行故障設置模塊，通過對設置在故障面板上的故障設置信號按鈕的操作，實現各個子系統相應故障的模擬設置。所述機電管理子系統仿真器各模塊實現方法為首先，軟件啟動時，執行初始化模塊，完成全局變量的賦初值操作，初始化總線通信板卡，激活機電管理子系統仿真器與供電控制管理計算機之間的CAN總線通信；然后，總線通信模塊、狀態顯示模塊和維護管理模塊周期運行，第一步，執行總線通信模塊，完成機電管理子系統仿真器與供電控制管理計算機之間的總線通信；第二步，執行狀態顯示模塊，接收來自總線通信模塊的供電系統的各種工作狀態和故障數據，通過供電系統畫面頁直觀的顯示供電系統的構型，還接收機電系統各電氣負載工作狀態信息，用于實時顯示飛機電源系統不同狀態情況下負載管理的情況；第三步，執行維護管理模塊，用于對供電系統各控制裝置進行維護管理，如果接收到維護命令，則向供電控制管理計算機發送該維護命令，然后供電控制管理計算機向供電統其他控制裝置發送該維護命令。所述64路離散量I/O板卡為MIC 3756s離散量I/O板卡。所述CAN通信板卡為PCI-1680CAN通信板卡。本專利技術有益效果是本專利技術中一臺多功能機電系統仿真器可以實現多個機電子系統的仿真功能；多個機電子系統仿真器共用相同的硬件資源，提高了硬件資源的利用率；體積小、重量輕、便于攜帶；通過更新軟件可快速適應機電系統方案的變化，靈活性高。附圖說明圖1機電管理子系統仿真器軟件流程圖圖2燃油、液壓和環控子系統仿真器軟件流程圖圖3硬件組成示意圖圖4燃油子系統、液壓子系統和環控子系統仿真器軟件與硬件工作原理圖圖5機電管理子系統仿真器軟件與硬件工作原理圖具體實施方式下面通過具體實施方式對本專利技術作進一步的說明根據方案，多功能機電系統仿真器的實施分為硬件實現和軟件實現，分別說明如下8. 1硬件實現多功能機電系統仿真器的硬件實現由表1中的硬件設備組成。表1多功能機電系統仿真器的硬件組成權利要求1.，其特征在于，由硬件系統和軟件系統組成，其中，硬件系統設計方案為由工業控制計算機、64路離散量I/O板卡和CAN通信板卡組成， 仿真器通過64路離散量I/O板卡輸出控制燃油子系統、液壓子系統和環控子系統等相應的電氣負載工作，通過CAN通信板卡實現機電管理子系統與供電控制管理系統的信息交聯；軟件系統設計方案為由燃油子系統仿真器軟件、液壓子系統仿真器軟件、環控子系統仿真器軟件和機電管理子系統仿真器軟件組成，燃油、液壓和環控子系統仿真器包括初始化模塊、邏輯解算模塊、輸出控制模塊、畫面頁顯示模塊和故障設置模塊，機電管理子系統仿真器軟件包括初始化模塊、總線通信模塊、狀態顯示模塊和維護管理模塊。燃油子系統、液壓子系統和環控子系統仿真器軟件通過各自的邏輯解算模塊將相應電氣負載的控制邏輯進行解算，然后通過輸出控制模塊將各電氣負載控制信號通過離散量I/ 0板卡輸出。當需要接收總線信息時，CAN總線通信板卡首先接收總線上的信息，然后機電管理子系統仿真器軟件通過調用總線讀取模塊讀取信息；當需要發送總線信息時，機電管理子系統仿真器軟件首先調用總線發送模塊將要發送的信息發送到CAN總線通信板卡上，然后再由其發送到CAN總線上。2.根據權利要求1所述的飛機供電本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：張勇，李忍鎖，閆云娟，
申請(專利權)人：中國航空工業集團公司西安飛機設計研究所，
類型：發明
國別省市：