【摘要】：本文基于I~2C總線設計微型渦輪發(fā)動機分布式控制系統(tǒng),從而優(yōu)化系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu),并提高系統(tǒng)的電磁兼容性能。該系統(tǒng)由三個控制器組成:主控制器實現(xiàn)總體調(diào)度,油泵控制器主要用于油泵控制,前罩控制器主要用于傳感器信號采集。主控制器基于STM32F103VET6芯片設計,其通過RS-232C串行總線與監(jiān)控計算機通信,通過I~2C總線與兩個子控制器進行通信。采用具有I~2C總線接口的BMP085芯片實現(xiàn)環(huán)境溫度和氣壓測量,采用具有SPI總線接口的FLASH芯片記錄發(fā)動機運行數(shù)據(jù)�；赟UP75P03-07型MOS管設計點火器和起動電機驅(qū)動電路。油泵控制器和前罩控制器均基于PIC16F690芯片設計。油泵控制器通過I~2C總線接收主控制器指令,輸出PWM信號驅(qū)動油泵工作。對于前罩控制器,轉(zhuǎn)速信號調(diào)理由信號放大電路和滯環(huán)整形電路實現(xiàn),熱電偶信號調(diào)理電路基于AD8495芯片設計,電磁閥驅(qū)動電路基于ULN2003A達林頓管設計。主控制器軟件基于uC/OS-Ⅲ實時操作系統(tǒng)設計,其中I~2C通信、SPI通信、AD采集通過直接數(shù)據(jù)通道訪問DMA方式實現(xiàn),提高了數(shù)據(jù)傳輸效率,節(jié)省了CPU資源;USART通信、PWM信號輸出則通過任務調(diào)度實現(xiàn)。油泵控制器和前罩控制器軟件基于前后臺機制設計,采用中斷方式實現(xiàn)I~2C通信。最后,設計和制作了煤油點火器,提出了一種煤油點火起動控制方法。制作了控制器樣件,對主控制器和油泵控制器進行了聯(lián)合調(diào)試,初步驗證了微型渦輪發(fā)動機分布式控制系統(tǒng)的可行性。
【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：V233.7
【圖文】：

控制微型渦噴發(fā)動機起動，機型主要是 Simjet1200 和 KingTech K80。后期，主要研究方向使用燃料的起動方式和面向更多類型的微型渦輪發(fā)動機的研究，圖 1.1(c)顯示的 KingT210 是臺灣的一塊推力為 21KG 的微型渦噴發(fā)動機，所用的燃料只需航空煤油就可以成功，圖 1.1(d)為微型渦槳發(fā)動機 Jetcat SPT15-RX，軸功率為 15kw，最大轉(zhuǎn)速為 5859rpm�；┪⑿蜏u輪發(fā)動機和實驗數(shù)據(jù)，南京航空航天大學微型渦輪發(fā)動機實驗室建立了微型渦輪機模型，對微型渦輪發(fā)動機模型進行數(shù)字仿真實驗和閉環(huán)控制數(shù)字仿真實驗[25-29]；同時，了基于微型渦輪發(fā)動機模型的接口模擬器和電子控制器，并進行了實物在回路仿真實驗[30,于設計好的上位機程序和微型渦輪發(fā)動機試車臺架，實驗室開展了微型渦輪發(fā)動機的手動和自動控制實驗，并獲得大量的實驗數(shù)據(jù)和實驗經(jīng)驗；基于微型渦輪發(fā)動機系統(tǒng)，還研究證了神經(jīng)網(wǎng)絡控制、自適應控制等[31-34]。(a) Simjet 1200 (b) KingTech K80

圖 1.3 Jetcat P100 系統(tǒng)連接圖(a) Jetcat P100 前罩內(nèi)的控制器圖 (b) 油泵內(nèi)的控圖 1.4 Jetcat P100 發(fā)動機前罩和油泵內(nèi)部的控制器，是德國 Jetcat 公司的微型渦噴發(fā)動機 P100 的系統(tǒng)連接圖，該系一個應用實例，控制系統(tǒng)中主要包括三塊控制器，分別是 ECU，油制器。圖 1.4 是 Jetcat P100 發(fā)動機前罩和油泵內(nèi)部的控制器實物圖燃料航空煤油實現(xiàn)發(fā)動機穩(wěn)定、快速的點火起動和慢車以上運行控

(a) Jetcat P100 前罩內(nèi)的控制器圖 (b) 油泵內(nèi)的控制器圖 1.4 Jetcat P100 發(fā)動機前罩和油泵內(nèi)部的控制器3 所示，是德國 Jetcat 公司的微型渦噴發(fā)動機 P100 的系統(tǒng)連接圖，該系統(tǒng)是術(shù)的一個應用實例，控制系統(tǒng)中主要包括三塊控制器，分別是 ECU，油泵內(nèi)的控制器。圖 1.4 是 Jetcat P100 發(fā)動機前罩和油泵內(nèi)部的控制器實物圖，該單一燃料航空煤油實現(xiàn)發(fā)動機穩(wěn)定、快速的點火起動和慢車以上運行控制。要內(nèi)容安排設計了基于 I2C 總線的微型渦輪發(fā)動機分布式控制系統(tǒng)，主要工作包括主控、前罩控制器和煤油點火器等的設計和調(diào)試。章是緒論，介紹課題研究背景，并對國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進行分析。章是分布式控制系統(tǒng)總體設計，在進行需求分析的基礎(chǔ)上，設計基于煤油點

【參考文獻】

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本文編號：2768576