CN103929179B - 一种飞机电刹车系统采样抗干扰方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种飞机电刹车系统采样抗干扰方法，由于极大的dv/dt值，被测信号的干扰主要发生在PWM波的边沿位置，如不采取措施，极有可能采到干扰点，造成误刹车。这里采取的方式，是将AD的采样点放在距离PWM边沿尽可能远的地方，当PWM占空比小于50%时，将AD的采样周期放在PWM波高电平部分的中间位置，如图2所示，而当PWM占空比大于50%时，将AD的采样周期放在PWM波低电平部分的中间位置。

Description

一种飞机电刹车系统采样抗干扰方法

技术领域

本发明属于飞机电刹车的数据采样方法，涉及飞机电刹车数据的抗干扰处理，尤其涉及一种飞机电刹车系统采样抗干扰方法。

背景技术

飞机刹车系统是飞机上功能相对独立的一个子系统，其作用在于吸收飞机着陆和滑跑阶段的动能，使飞机快速制动。全电刹车系统就是利用电子驱动装置来驱动刹车执行机构，使用电子传输线路代替原有的输油管路，实现刹车的制动和控制功能。

飞机全电刹车系统具有更好的安全性、可靠性、可维护性以及潜在的更优良的刹车性能，可以大幅地减轻系统重量。然而也带来了很多问题，其中电磁干扰问题，就是其中之一。

全电刹车系统本质上是一个变速驱动(ASD,Adjustable Speed Drives)系统，随着ASD系统的广泛应用以及功率的不断增加，这一系统已成为当前系统电磁干扰的主要来源之一。ASD系统一般采用电压脉宽调制(PWM,Pulse Width Modulated)控制方法，PWM控制提高了电机驱动性能，然而却成为传导和辐射电磁干扰的主要来源，采用这种控制方式会在逆变器输出端产生6kV/μs以上的dv/dt脉冲波，会对周围电路产生较大干扰。其中传导干扰可能影响其他电气设备的正常运行，而辐射干扰将带来干扰源周围设备的误动作和故障。

全电刹车系统中给定刹车指令和位置反馈信号是系统控制中的关键信号，很容易受到干扰，若是AD采样采到给定指令或反馈信号的干扰点，会使系统误刹车，而刹车系统作动距离很小，误刹车会造成机构卡死或机构损坏等严重后果。而指令上叠加的干扰信号，很难通过硬件完全滤除，而采取滤波方式会造成信号延迟、计算量大等不利后果。

通过检索，目前国内还没有针对全电刹车系统抗干扰处理的相关专利和文献，但对于采样抗干扰技术，国内部分研究机构有所研究，如西安交通大学申请的专利“基于差分结构的快速抗干扰电流采样电路”（申请公布号CN101976949A，申请公布日2011年2月16日）提出了一种基于差分结构的快速抗干扰电流采样电路，可以有效滤除电源自身或多路DC-DC开关动作时带来的干扰，但通过硬件来实现抗干扰，增加了成本，增加了电路体积，不利于在体积重量要求较高的场合采用。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种飞机电刹车系统采样抗干扰方法，解决飞机全电刹车系统中，刹车指令和位置反馈信号干扰对采样真实值的影响。

技术方案

一种飞机电刹车系统采样抗干扰方法，其特征在于：在刹车过程中检测飞机电刹车系统的PWM占空比，当占空比大于50%时，将AD的采样周期定位在PWM波高电平部分的中间位置；当占空比小于50%时，将AD的采样周期定位在PWM波低电平部分的中间位置。

利用飞机电刹车系统的主控芯片进行抗干扰控制，步骤如下：

步骤1：首先设置比较中断启动ADC，将主控芯片内的计数寄存器T1CNT值清零，然后检测AD中断的执行周期时间，并存储到变量ADperiod中；将PWM周期时间PWM_period存储到定时器1的周期寄存器T1PR中；

步骤2：在刹车过程中检测飞机电刹车系统的PWM高电平的运行时间PWMmotor，

当PWM占空比小于50%时，计算AD执行时刻ADC_time定时器1比较寄存器T1CMPR的值为

当PWM占空比大于50%时，计算AD执行时刻ADC_time计算定时器1比较寄存器T1CMPR的值为

将ADC_time存储到定时器1比较寄存器T1CMPR中；

其中：T1PR为定时器1周期寄存器存储的PWM的周期时间；

步骤3：当主控芯片内的计数寄存器T1CNT的计数值等于T1CMPR存储的数值时，启动AD采集力传感器信号，

步骤4：当主控芯片内的计数寄存器T1CNT值等于T1PR存储的数值时，将计数寄存器T1CNT清零，重复步骤2。

有益效果

本发明提出的一种飞机电刹车系统采样抗干扰方法，由于极大的dv/dt值，被测信号的干扰主要发生在PWM波的边沿位置，如不采取措施，极有可能采到干扰点，造成误刹车。这里采取的方式，是将AD的采样点放在距离PWM边沿尽可能远的地方，当PWM占空比小于50%时，将AD的采样周期放在PWM波高电平部分的中间位置，如图2所示，而当PWM占空比大于50%时，将AD的采样周期放在PWM波低电平部分的中间位置。

本发明采集的给定刹车指令和位置反馈信号稳定、准确，很好地避免了干扰对控制精度的影响。

附图说明

图1被测信号干扰位置示意图

图2 PWM占空比小于50%时的AD采样位置示意图

图3 PWM占空比大于50%时的AD采样位置示意图

图4采样方法软件流程图

图5采样各寄存器及波形示意图

具体实施方式

现结合实施例、附图对本发明作进一步描述：

由于极大的dv/dt值，被测信号的干扰主要发生在PWM波的边沿位置，如图1所示，如不采取措施，极有可能采到干扰点，造成误刹车。这里采取的方式，是将AD的采样点放在距离PWM边沿尽可能远的地方，当PWM占空比小于50%时，将AD的采样周期放在PWM波高电平部分的中间位置，如图2所示，而当PWM占空比大于50%时，将AD的采样周期放在PWM波低电平部分的中间位置，如图3所示。

具体实施过程采用TI公司的TMS320F2812作为主控芯片：

步骤1：首先设置比较中断启动ADC，将主控芯片内的计数寄存器T1CNT值清零，然后检测AD中断的执行周期时间，并存储到变量ADperiod中；将PWM周期时间PWM_period存储到定时器1的周期寄存器T1PR中；

步骤2：在刹车过程中检测飞机电刹车系统的PWM高电平的运行时间PWMmotor，

当PWM占空比小于50%时，计算AD执行时刻ADC_time定时器1比较寄存器T1CMPR的值为

当PWM占空比大于50%时，计算AD执行时刻ADC_time计算定时器1比较寄存器T1CMPR的值为

将ADC_time存储到定时器1比较寄存器T1CMPR中；

其中：T1PR为定时器1周期寄存器存储的PWM的周期时间；

步骤3：当主控芯片内的计数寄存器T1CNT的计数值等于T1CMPR存储的数值时，启动AD采集力传感器信号，

步骤4：当主控芯片内的计数寄存器T1CNT值等于T1PR存储的数值时，将计数寄存器T1CNT清零，重复步骤2。

具体软件流程图如图4所示。

在采样过程中，各寄存器及波形示意图，如图5所示，这里采用比较单元1来产生PWM波，其中CMPR1为比较寄存器。

Claims (1)

1.一种飞机电刹车系统采样抗干扰方法，其特征在于：在刹车过程中检测飞机电刹车系统的PWM占空比，当占空比大于50％时，将AD的采样周期定位在PWM波高电平部分的中间位置；当占空比小于50％时，将AD的采样周期定位在PWM波低电平部分的中间位置；

具体地，利用飞机电刹车系统的主控芯片进行抗干扰控制，步骤如下：

步骤1：首先设置比较中断启动ADC，将主控芯片内的计数寄存器T1CNT值清零，然后检测AD中断的执行周期时间，并存储到变量ADperiod中；将PWM周期时间PWM_period存储到定时器1的周期寄存器T1PR中；

步骤2：在刹车过程中检测飞机电刹车系统的PWM高电平的运行时间PWMmotor，

当PWM占空比小于50％时，计算AD执行时刻ADC_time定时器1比较寄存器T1CMPR的值为

$ADC\_time=\frac{T1PR+PWMmotor-ADperiod}{2};$

当PWM占空比大于50％时，计算AD执行时刻ADC_time计算定时器1比较寄存器T1CMPR的值为

$ADC\_time=\frac{PWMmotor-ADperiod}{2};$

将ADC_time存储到定时器1比较寄存器T1CMPR中；

其中：T1PR为定时器1周期寄存器存储的PWM的周期时间；

步骤3：当主控芯片内的计数寄存器T1CNT的计数值等于T1CMPR存储的数值时，启动AD采集力传感器信号，其中，T1CNT采用递增的计数方式，此计数方式可通过计数器初始化完成；

步骤4：当主控芯片内的计数寄存器T1CNT值等于T1PR存储的数值时，将计数寄存器T1CNT清零，重复步骤2。