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光传飞行控制系统余度技术的研究

作　者: 随予行
导　师: 龚华军
学　校: 南京航空航天大学
专　业: 导航、制导与控制
关键词: 光传控制 余度管理 门限值 覆盖率 飞控计算机 信号选择 故障监控 同步等待算法 自监控 光纤串行通讯
分类号: TP29
类　型: 硕士论文
年　份: 2003年
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内容摘要


光传操纵系统是航空领域中重要的研究课题，对光传控制系统的余度技术研究有重要的意义。 本文结合光传飞控系统的实际需要和一系列可靠性理论基础，提出适合飞机光传系统的分布式三余度结构系统，讨论其余度管理方案并研究三台飞控计算机数字通讯的实现。 本文首先介绍了光传操纵系统的基本的情况，包括光传控制系统优点，基本的器件及其一些关键的技术。接着讨论了光传系统余度配置和余度结构的选择。 比较全面地论述了信号选择的重要作用和原则，在对比各种算法的优缺点后，提出适合光传三余度控制系统的信号选择算法。 对于故障监控，本文详细地讨论了监控门限值的选取、系统故障覆盖率和故障隔离切除等问题，得出比较合理的监控算法。此外，还提及自监控的问题和软件实现中对故障计数器的运用。 论文还对三台飞控计算机之间光纤串行通讯的软硬件实现进行了研究，讨论了飞控计算机的同步问题，提出了符合要求的同步等待算法。 论文最后对三余度光传系统余度管理算法进行了初步仿真验证，仿真表明了方案的可行性和正确性。

全文目录


绪论  7-9
  国内外现状和发展  7-8
  研究内容和要求  8-9
第一章 光传操纵系统的简介  9-14
  1．1 光传操纵系统的发展背景  9
  1．2 光传操纵系统的优点  9-10
  1．3 光传操纵系统中的主要光电器件  10-12
    1．3．1 光源  10
    1．3．2 光检测器  10-11
    1．3．3 光纤  11
    1．3．4 光传感器  11
    1．3．5 飞控系统光纤数据总线  11-12
  1．4 光传操纵系统的关键技术  12-14
    1．4．1 光计算机  12
    1．4．2 光作筒器  12-13
    1．4．3 电光结构  13
    1．4．4 光学传感器  13-14
第二章 光传系统余度配置和结构选择  14-20
  2．1 余度技术  14-17
  2．2 表决／监控面的设置  17
  2．3 信号传递方式  17-20
    2．3．1 直接传递  17
    2．3．2 交叉传递  17-20
第三章 信号的选择  20-26
  3．1 信号选择器的作用  20
  3．2 信号选择的原则和方法  20-24
  3．3 信号选择的基本算法  24
  3．4 信号选择器的特征和功能  24-26
第四章 光传系统故障监控  26-38
  4．1 故障监控原理  26-28
  4．2 监控门限值  28-30
  4．3 关于故障检测的覆盖率  30-32
  4．4 故障的恢复和隔离切除  32-33
  4．5 关于故障计数器  33
  4．6 监控算法  33-35
  4．7 关于自检和在线监控  35-38
    4．7．1 计算机自检  35-36
    4．7．2 传感器线内监控  36-37
    4．7．3 伺服器在线监控  37-38
第五章 三余度飞控计算机数字通讯  38-53
  5．1 串行通讯原理  38-41
    5．1．1 串行通讯简介  38-39
    5．1．2 连接方式  39-40
    5．1．3 光纤连接方式  40-41
  5．2 三余度飞控计算机数字通讯的实现  41-47
    5．2．1 串行口的初始化  42-44
    5．2．2 发送字节  44
    5．2．3 检查串行口的状态  44-45
    5．2．4 接收字节  45-46
    5．2．5 计算机之间传送文件  46-47
  5．3 计算机的同步  47-53
    5．3．1 同步算法理论概述  47-51
    5．3．2 三余度光传计算机同步处理方案  51-53
第六章 光传三余度余度管理算法  53-70
  6．1 监控速率的选择  53
  6．2 传感器的余度管理  53-56
  6．3 计算机余度管理  56-58
  6．4 伺服器余度管理  58
  6．5 软件的总体结构  58
  6．6 均衡  58-59
  6．7 三余度光传系统仿真验证：  59-70
    6．7．1 光传三余度信号选择的统计验证  59-61
    6．7．2 有代表性特征的余度信号和计数器值  61-64
    6．7．3 表决后输入输出方差统计  64-66
    6．7．4 带有给定飞机特性的仿真  66-70
第七章 总结  70-72
  7．1 对论文工作的结论  70-71
  7．2 对研究内容的建议和展望  71-72
致谢  72-73
在校期间发表的论文  73-74
参考文献  74-75

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化技术在各方面的应用
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