專利名稱：一種防滑控制記錄器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于飛機(jī)防滑控制設(shè)備領(lǐng)域，具體是一種防滑控制記錄器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代飛機(jī)一般都配備了電子防滑剎車系統(tǒng)，用以防止剎爆輪胎，縮短著陸距離，提 高剎車效率和使用安全性。在運(yùn)行中，防滑控制盒根據(jù)機(jī)輪速度傳感器輸入的信號(hào)，判斷 機(jī)輪是否打滑或即將發(fā)生打滑，經(jīng)過處理后給伺服閥輸出相應(yīng)的控制電流信號(hào)，及時(shí)調(diào)節(jié) 機(jī)輪剎車壓力，使機(jī)輪剎車力矩保持在此時(shí)跑道地面能夠提供的最大力矩水平(也就是輪 胎_地面最大結(jié)合因數(shù))?，F(xiàn)有的防滑控制盒對(duì)飛機(jī)著陸剎車和地面滑行操縱剎車過程各 種狀態(tài)參數(shù)沒有記錄功能，這對(duì)剎車系統(tǒng)防滑控制的使用監(jiān)控，故障檢修，以及飛機(jī)事故排 查帶來不便，實(shí)踐中迫切需要?jiǎng)x車系統(tǒng)還具有記錄功能，記錄參數(shù)至少是機(jī)輪速度和伺服 閥電流。
發(fā)明內(nèi)容為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不能記錄飛機(jī)著陸剎車和地面滑行操縱剎車過程各種 狀態(tài)參數(shù)的不足，本發(fā)明提出了一種防滑控制記錄器。本發(fā)明技術(shù)解決方案是以DSP為核心，實(shí)時(shí)采集、處理、存儲(chǔ)剎車過程各種狀態(tài) 參數(shù)，需要時(shí)，對(duì)記錄存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)卸載下來，供分析使用。本發(fā)明的主要電路和器件包括電源模塊、轉(zhuǎn)換電路、數(shù)字信號(hào)處理器、存儲(chǔ)模塊、 通信接口和時(shí)鐘電路，轉(zhuǎn)換電路主要用于對(duì)飛機(jī)剎車指令信號(hào)、機(jī)輪速度信號(hào)和伺服閥電 流信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換；飛機(jī)剎車指令信號(hào)是由剎車指令傳感器輸出的小于5V的直流電壓信號(hào)， 通過二極管組成的限幅電路，然后由DSP進(jìn)行AD采集；其特征在于，存儲(chǔ)模塊與DSP芯片通 過數(shù)據(jù)總線進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的傳輸。存儲(chǔ)模塊的DO D14分別接入數(shù)據(jù)總線的DO D14 ；AO A14分別接入數(shù)據(jù)總 線的 AO A14 ；/CE、/0E 和 /WE 分別與 TMS320F240 的 PCO、PCI、PC2 腳連接。通過DSP內(nèi)置的10位AD轉(zhuǎn)換器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集；每個(gè)AD輸入口都必須具有限幅電路。時(shí)鐘電路選用DS1302 ；DS1302與DSP芯片通過SPI總線進(jìn)行通訊，DS1302的時(shí)鐘 腳SCLK、復(fù)位腳RET、數(shù)據(jù)線I/O分別接在TMS320F240的I/O 口 PB1、PB2和PB3上。通信接口采用RS485總線MAX485芯片；MAX485與DSP芯片TMS320F240通過SCI 總線進(jìn)行通訊。MAX485 的 DI 引腳接 TMS320F240 的 SCITXD 弓丨腳；MAX485 的 R0 引腳接 TMS320F240 的 SCIRXD 引腳；MAX485 的 /RE 和 DE 短接接 TMS320F240 的 PB0。本發(fā)明用于電傳剎車，最少能夠記錄剎車指令、機(jī)輪速度和伺服閥電流三項(xiàng)參數(shù)； 而傳統(tǒng)的電子防滑剎車系統(tǒng)，沒有記錄數(shù)據(jù)功能。本發(fā)明的DSP用于接收、運(yùn)算輸入模塊傳 輸來的信號(hào)，輸出處理結(jié)果，控制各部分協(xié)調(diào)運(yùn)行；存儲(chǔ)模塊用于保存需要記錄的數(shù)據(jù)；通信接口用于卸載記錄數(shù)據(jù)。本發(fā)明提出的防滑控制記錄器內(nèi)置在防滑控制盒內(nèi)，以充分利 用現(xiàn)有的資源，易于實(shí)現(xiàn)。如果增加剎車溫度傳感器、剎車壓力傳感器，或利用現(xiàn)有管路上 的剎車壓力傳感器，還可以記錄剎車溫度和剎車壓力，使記錄參數(shù)更全面。本發(fā)明針使飛機(jī)電子防滑剎車系統(tǒng)具有狀態(tài)參數(shù)/數(shù)據(jù)記錄功能。地勤人員根據(jù) 本記錄器中記錄的飛機(jī)每次起落的剎車數(shù)據(jù)，可以對(duì)飛機(jī)剎車系統(tǒng)的工作狀態(tài)進(jìn)行判斷， 或者在系統(tǒng)故障時(shí)，判斷故障原因，進(jìn)行故障定位，確保以最快的速度排除故障，適應(yīng)現(xiàn)代 工藝技術(shù)水平發(fā)展，提高飛機(jī)使用維護(hù)水平。

附圖1是防滑控制記錄器的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施方式
防滑控制記錄器根據(jù)飛機(jī)型號(hào)的不同，具體內(nèi)容有所不同。實(shí)施例一本實(shí)施例是一種用于某型飛機(jī)的防滑控制記錄器，主要記錄的數(shù)據(jù)為剎車指令、 機(jī)輪速度、伺服閥電流。本實(shí)施例由三塊板卡和盒體組成，獨(dú)立安裝在防滑控制盒外，主要電路和器件包 括電源模塊、轉(zhuǎn)換電路、數(shù)字信號(hào)處理器、存儲(chǔ)模塊、通信接口和時(shí)鐘電路。轉(zhuǎn)換電路主要用于對(duì)飛機(jī)剎車指令信號(hào)、機(jī)輪速度信號(hào)和伺服閥電流信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn) 換。飛機(jī)剎車指令信號(hào)是由剎車指令傳感器輸出的小于5V的直流電壓信號(hào)，通過二 極管組成的限幅電路，然后由DSP進(jìn)行AD采集。機(jī)輪速度信號(hào)來自機(jī)輪速度傳感器，為近似正弦波信號(hào)，通過方波級(jí)，產(chǎn)生與輸入 信號(hào)頻率相同的TTL電平的方波信號(hào)，該信號(hào)直接由DSP的捕獲單元進(jìn)行采集。伺服閥為電流器件。首先通過采集伺服閥閥門電壓，然后再由歐姆定律換算出閥 門電流。閥門電壓信號(hào)通過由射隨器組成的隔離電路和電阻組成的分壓電路才能進(jìn)入到 DSP的AD輸入口。本實(shí)施例的控制記錄器采用的微控制器為TI公司的數(shù)字信號(hào)處理器(DSP) SMJ320F240芯片。通過DSP內(nèi)置的10位AD轉(zhuǎn)換器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，為了保護(hù)DSP芯片，每個(gè) AD輸入口都必須具有限幅電路。存儲(chǔ)模塊采用瑞創(chuàng)(Ramtron)公司FM1808、32k鐵電存儲(chǔ)器。FM1808與DSP芯片TMS320F240通過數(shù)據(jù)總線進(jìn)行連接。DO D14分別接入 TMS320F240數(shù)據(jù)總線的DO D14 ；AO A14分別接入TMS320F240數(shù)據(jù)總線的AO A14 ； /CE、/0E 和 /WE 分別與 TMS320F240 的 PC0、PCI、PC2 腳連接。電源模塊，采用電壓變換器，將提供防滑控制盒28伏直流電源變換為所需的電壓 +15V 和 +5V。時(shí)鐘電路選用Dallas公司DS1302。DS1302與DSP芯片TMS320F240通過SPI總線進(jìn)行通訊，DS1302的時(shí)鐘腳SCLK、 復(fù)位腳RET、數(shù)據(jù)線1/0分別接在TMS320F240的1/0 口 PBUPB2和PB3上。[0028]通信接口采用RS485總線，MAX485芯片。MAX485與DSP芯片TMS320F240通過SCI總線進(jìn)行通訊。MAX485的DI引腳接 TMS320F240 的 SCITXD 引腳；MAX485 的 R0 引腳接 TMS320F240 的 SCIRXD 引腳；MAX485 的 / RE 和 DE 短接接 TMS320F240 的 PB0。剎車參數(shù)記錄器運(yùn)行軟件采用C語(yǔ)言編寫，以實(shí)現(xiàn)對(duì)狀態(tài)參數(shù)信號(hào)的實(shí)時(shí)采集、 記錄。在需要時(shí)候，用筆記本電腦通過RS485總線將剎車參數(shù)記錄器內(nèi)的數(shù)據(jù)讀出，并通過 應(yīng)用軟件對(duì)讀出的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，對(duì)電子防滑剎車系統(tǒng)運(yùn)行狀況作出評(píng)價(jià)。防滑控 制記錄器運(yùn)行如下系統(tǒng)通電后，即按一定的時(shí)間間隔，例如，以0. 02秒采集、記錄所要記 錄的參數(shù)。如果采用一個(gè)鐵電存儲(chǔ)器作為存儲(chǔ)模塊，記錄的參數(shù)就存放在這個(gè)鐵電存儲(chǔ)器 內(nèi)，只保存一個(gè)起落的剎車參數(shù)記錄；剎車參數(shù)記錄器在飛機(jī)起落架收起之后要斷電，在飛 機(jī)降落時(shí)再重新上電，因此，在剎車參數(shù)記錄器上電后，必須對(duì)起飛狀態(tài)和著陸狀態(tài)進(jìn)行判 別，以便進(jìn)行不同狀態(tài)的參數(shù)記錄。如果采用一個(gè)鐵電存儲(chǔ)器和一個(gè)閃存介質(zhì)作為存儲(chǔ)模 塊，鐵電存儲(chǔ)器存儲(chǔ)當(dāng)前數(shù)據(jù)，閃存介質(zhì)用來存儲(chǔ)歷史數(shù)據(jù)。記錄器只保存6分鐘以內(nèi)的剎 車數(shù)據(jù)。實(shí)施例二本實(shí)施例是一種用于某另一型號(hào)飛機(jī)的防滑控制記錄器，主要記錄的數(shù)據(jù)為剎車 指令、機(jī)輪速度、伺服閥電流。飛機(jī)剎車指令信號(hào)由剎車指令傳感器輸出的可調(diào)幅值的正弦波，通過有效值轉(zhuǎn)換 芯片AD536轉(zhuǎn)換為與正弦波幅值成比例的直流電壓，然后再由DSP進(jìn)行AD采集。機(jī)輪速度信號(hào)來自機(jī)輪速度傳感器，為近似正弦波信號(hào)，通過方波級(jí)，產(chǎn)生與輸入 信號(hào)頻率相同的TTL電平的方波信號(hào)，該信號(hào)通過頻壓轉(zhuǎn)換電路，轉(zhuǎn)換為和機(jī)輪速度成比 例的直流電壓信號(hào)。再由DSP的AD進(jìn)行采集。伺服閥為電流器件。首先通過采集伺服閥閥門電壓，然后再由歐姆定律換算出閥 門電流。閥門電壓信號(hào)通過由射隨器組成的隔離電路和電阻組成的分壓電路才能進(jìn)入到 DSP的AD輸入口。本實(shí)施例的控制記錄器采用的微控制器為TI公司的數(shù)字信號(hào)處理器(DSP) SMJ320F240芯片。通過DSP內(nèi)置的10位AD轉(zhuǎn)換器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，為了保護(hù)DSP芯片，每個(gè) AD輸入口都必須具有限幅電路。存儲(chǔ)模塊采用瑞創(chuàng)(Ramtron)公司FM1808、32k鐵電存儲(chǔ)器。FM1808與DSP芯片TMS320F240通過數(shù)據(jù)總線進(jìn)行連接。DO D14分別接入 TMS320F240數(shù)據(jù)總線的DO D14 ；AO A14分別接入TMS320F240數(shù)據(jù)總線的AO A14 ； /CE、/0E 和 /WE 分別與 TMS320F240 的 PC0、PCI、PC2 腳連接。電源模塊，采用電壓變換器，將提供防滑控制盒28伏直流電源變換為所需的電壓 +15V 和 +5V。時(shí)鐘電路選用Dallas公司DS1302。DS1302與DSP芯片TMS320F240通過SPI總線進(jìn)行通訊，DS1302的時(shí)鐘腳SCLK、 復(fù)位腳RET、數(shù)據(jù)線1/0分別接在TMS320F240的1/0 口 PBUPB2和PB3上。通信接口采用RS485總線，MAX485芯片。MAX485與DSP芯片TMS320F240通過SCI總線進(jìn)行通訊。MAX485的DI引腳接
5TMS320F240 的 SCITXD 引腳；MAX485 的 R0 引腳接 TMS320F240 的 SCIRXD 引腳；MAX485 的 / RE 和 DE 短接接 TMS320F240 的 PB0。 剎車參數(shù)記錄器運(yùn)行軟件采用C語(yǔ)言編寫，以實(shí)現(xiàn)對(duì)狀態(tài)參數(shù)信號(hào)的實(shí)時(shí)采集、 記錄。在需要時(shí)候，用筆記本電腦通過RS485總線將剎車參數(shù)記錄器內(nèi)的數(shù)據(jù)讀出，并通過 應(yīng)用軟件對(duì)讀出的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，對(duì)電子防滑剎車系統(tǒng)運(yùn)行狀況作出評(píng)價(jià)。防滑控 制記錄器運(yùn)行如下系統(tǒng)通電后，即按一定的時(shí)間間隔，例如，以0. 02秒采集、記錄所要記 錄的參數(shù)。如果采用一個(gè)鐵電存儲(chǔ)器作為存儲(chǔ)模塊，記錄的參數(shù)就存放在這個(gè)鐵電存儲(chǔ)器 內(nèi)，只保存一個(gè)起落的剎車參數(shù)記錄；剎車參數(shù)記錄器在飛機(jī)起落架收起之后要斷電，在飛 機(jī)降落時(shí)再重新上電，因此，在剎車參數(shù)記錄器上電后，必須對(duì)起飛狀態(tài)和著陸狀態(tài)進(jìn)行判 別，以便進(jìn)行不同狀態(tài)的參數(shù)記錄。記錄器只保存6分鐘以內(nèi)的剎車數(shù)據(jù)。
權(quán)利要求一種防滑控制記錄器，主要電路和器件包括電源模塊、轉(zhuǎn)換電路、數(shù)字信號(hào)處理器、存儲(chǔ)模塊、通信接口和時(shí)鐘電路，轉(zhuǎn)換電路主要用于對(duì)飛機(jī)剎車指令信號(hào)、機(jī)輪速度信號(hào)和伺服閥電流信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換；飛機(jī)剎車指令信號(hào)是由剎車指令傳感器輸出的小于5V的直流電壓信號(hào)，通過二極管組成的限幅電路，然后由DSP進(jìn)行AD采集；其特征在于，存儲(chǔ)模塊與DSP芯片通過數(shù)據(jù)總線進(jìn)行連接。
2.如權(quán)利要求1所述一種防滑控制記錄器，其特征在于，存儲(chǔ)模塊的DO D14分別接 入數(shù)據(jù)總線的DO D14 ；AO A14分別接入數(shù)據(jù)總線的AO A14 ；/CE、/0E和/WE分別與 TMS320F240 的 PC0、PC1、PC2 腳連接。
3.如權(quán)利要求1所述一種防滑控制記錄器，其特征在于，通過DSP內(nèi)置的10位AD轉(zhuǎn)換 器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集；每個(gè)AD輸入口都必須具有限幅電路。
4.如權(quán)利要求1所述一種防滑控制記錄器，其特征在于，時(shí)鐘電路選用DS1302；DS1302 與DSP芯片通過SPI總線進(jìn)行通訊，DS1302的時(shí)鐘腳SCLK、復(fù)位腳RET、數(shù)據(jù)線I/O分別接 在 TMS320F240 的 I/O 口 PB1、PB2 和 PB3 上。
5.如權(quán)利要求1所述一種防滑控制記錄器，其特征在于，通信接口采用RS485總線 MAX485芯片；MAX485與DSP芯片TMS320F240通過SCI總線進(jìn)行通訊。
6.如權(quán)利要求5所述一種防滑控制記錄器，其特征在于，MAX485的DI引腳接 TMS320F240 的 SCITXD 引腳；MAX485 的 R0 引腳接 TMS320F240 的 SCIRXD 引腳；MAX485 的 / RE 和 DE 短接接 TMS320F240 的 PB0。
專利摘要一種防滑控制記錄器，主要電路和器件包括電源模塊、轉(zhuǎn)換電路、數(shù)字信號(hào)處理器、存儲(chǔ)模塊、通信接口和時(shí)鐘電路，轉(zhuǎn)換電路主要用于對(duì)飛機(jī)剎車指令信號(hào)、機(jī)輪速度信號(hào)和伺服閥電流信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換；飛機(jī)剎車指令信號(hào)是由剎車指令傳感器輸出的小于5V的直流電壓信號(hào)，通過二極管組成的限幅電路，然后由DSP進(jìn)行AD采集；存儲(chǔ)模塊與DSP芯片通過數(shù)據(jù)總線進(jìn)行連接。本實(shí)用新型使飛機(jī)電子防滑剎車系統(tǒng)具有狀態(tài)參數(shù)/數(shù)據(jù)記錄功能。地勤人員根據(jù)本記錄器中記錄的飛機(jī)每次起落的剎車數(shù)據(jù)，可以對(duì)飛機(jī)剎車系統(tǒng)的工作狀態(tài)進(jìn)行判斷，或者在系統(tǒng)故障時(shí)，判斷故障原因，進(jìn)行故障定位，確保以最快的速度排除故障，適應(yīng)現(xiàn)代工藝技術(shù)水平發(fā)展，提高飛機(jī)使用維護(hù)水平。
文檔編號(hào)B64D47/00GK201580560SQ200920245948
公開日2010年9月15日 申請(qǐng)日期2009年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月23日
發(fā)明者何永樂, 陳世攀 申請(qǐng)人:西安航空制動(dòng)科技有限公司