CN104678757A - 一种直升机发动机双余度燃油调节控制器 - Google Patents
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Abstract
本发明属于自动控制技术，涉及一种直升机发动机双余度燃油调节控制器。一种直升机发动机双余度燃油调节控制器，包括第一处理器、第二处理器、两个EEPROM存储器、控制逻辑电路以及控制接口组成，其中，第一处理器和第二处理器之间通过GPIO及通信接口进行控制信息交换及数据通信，每个处理器有自己独立的EEPROM存储器来存储系统的各种即时信息，并且通过两处理器之间的交互接口实现信息同步传输，两个处理器分别通过各自的控制接口共享一个外部接口，组成两个互为余度的控制通道。本发明能够有效地提高发动机燃油调节控制器可靠性,即使其中一块控制板故障的情况下也能够保证发动机燃油调节控制器整机功能不失效。
Description
技术领域
本发明属于自动控制技术，涉及一种直升机发动机双余度燃油调节控制器。
背景技术
直升机发动机燃油调节系统是直升机的关键系统，直接关系到飞机的可靠性及安全性。在传统的发动机燃油调节控制器中未采用余度设计的方法，在发动机燃油调节控制器内部控制电路失效的情况下，整个系统即失效。将余度设计的方法引入到发动机燃油调节控制器中，在其中一块控制电路失效的情况下，另一块控制电路自动实现控制功能，保证整个系统正常工作。
发明内容
本发明的目的是：提出一种能够实现双板热备份的直升机发动机双余度燃油调节控制器。，以提高产品的可靠性。
本发明的技术方案是：余度设计采用不相同的硬件及软件实现，防止通道之间由于具有相同的指令结构导致的同态故障发生。
一种直升机发动机双余度燃油调节控制器，包括第一处理器1、第二处理器2、两个EEPROM存储器、控制逻辑电路以及控制接口组成，其中，第一处理器1和第二处理器2之间通过GPIO及通信接口进行控制信息交换及数据通信，每个处理器有自己独立的EEPROM存储器来存储系统的各种即时信息，并且通过两处理器之间的交互接口实现信息同步传输，两个处理器分别通过各自的控制接口共享一个外部接口，组成两个互为余度的控制通道，两个控制通道的切换通过控制逻辑电路实现，控制逻辑电路保证一个时刻有且只有一个控制通道对外打开。控制通道工作时，其中的处理器采集传感器及外部控制信息，通过处理器算法解算后产生对应的控制命令或者控制信号通过控制接口送到外部接口控制设备的动作。
工作的时候，第一处理器1是控制逻辑的主控制机，正常工作情况下由第一处理器1控制相应控制通道的通断，第二处理器2处于监控、备份状态。
第一处理器1和第二处理器2选用不同的处理器。
本发明的优点是：本发明能够有效地提高发动机燃油调节控制器可靠性,即使其中一块控制板故障的情况下也能够保证发动机燃油调节控制器整机功能不失效。
附图说明
图1是本发明的电路示意图。
具体实施方式
一种直升机发动机双余度燃油调节控制器，包括第一处理器1、第二处理器2、两个EEPROM存储器、控制逻辑电路以及控制接口组成，其中，第一处理器1和第二处理器2之间通过双向GPIO及通信接口进行控制信息交换及数据通信，每个处理器有自己独立的EEPROM存储器来存储系统的各种即时信息，并且通过两处理器之间的交互接口实现信息同步传输，两个处理器分别通过各自的控制接口共享一个外部接口，组成两个互为余度的控制通道，两个控制通道的切换通过控制逻辑电路实现，控制逻辑电路保证一个时刻有且只有一个控制通道对外打开。控制通道工作时，其中的处理器采集传感器及外部控制信息，通过处理器算法解算后产生对应的控制命令或者控制信号通过控制接口送到外部接口控制设备的动作。
工作的时候，第一处理器1是控制逻辑的主控制机，正常工作情况下由第一处理器1控制相应控制通道的通断，第二处理器2处于监控、备份状态。
第一处理器1和第二处理器2选用不同的处理器。第一处理器1选用51系列单片机，第二处理器2选用数字信号处理器DSP。
第一处理器1和第二处理器2之间通过双向GPIO及UART总线通信接口连接进行双机之间的信息交互，并规定第一处理器1为主处理器，第二处理器2为辅处理器。系统上电之后主处理器通过GPIO口通知辅处理器进行自检并采集其自检信息，同时当主处理器的EEPROM信息发生改变时主处理器通过通信总线发送相应的数据给辅处理器以进行辅处理器中EEPROM信息更新。
辅处理器上电自检结果信息通过GPIO口反馈给主处理器，通过定义GPIO口功能来标示各自状态，如通知辅处理器自检、辅处理器自检正常或者故障、通信正常或故障、通道正常或者故障、响应故障等。
控制逻辑由门电路组成，能有效防止双处理器抢权问题，其逻辑决定整个系统当前的工作处理器，即当其中一个处理器有故障时控制逻辑将主动或者被动切换到系统认为没有故障的处理器或者决定由其中的一个处理器强制工作。所谓主动切换是指当主处理器通过自检发现自身故障（如通道故障、外部关键硬件如AD等故障）但是其程序还能正常工作时由其程序产生IO口电平启动切换。被动切换是指非处理器自检的因素产生，而是由于控制逻辑本身的硬件故障引起的通道意外切换。
控制逻辑返回给两个处理器一个状态回读信号，用于判断当前的通道情况。主处理器通过控制输入端口的逻辑状态来使能相应的通道，只有当两个控制端口同时有效时选通主通道，此时主处理器进行工作，其它任何时候都只是打开辅通道，这样可以有效避免由于主控处理器的I/O口失效而产生不能切换的后果。同时主处理器需要不断检测控制逻辑反馈的状态回读信号的状态，否则将产生被动切换，说明通道控制逻辑硬件故障。辅处理器上电后不断检测状态回读信号，若检测到为有效，则说明通道已经切换到了辅通道，辅处理器开始工作。这样做使得当前打开通道具有最高的优先级，只有当前通道是打开的处理器才能控制系统的外部接口。
Claims (3)
1.一种直升机发动机双余度燃油调节控制器，其特征是，包括第一处理器、第二处理器、两个EEPROM存储器、控制逻辑电路以及控制接口组成，其中，第一处理器和第二处理器之间通过GPIO及通信接口进行控制信息交换及数据通信，每个处理器有自己独立的EEPROM存储器来存储系统的各种即时信息，并且通过两处理器之间的交互接口实现信息同步传输，两个处理器分别通过各自的控制接口共享一个外部接口，组成两个互为余度的控制通道，两个控制通道的切换通过控制逻辑电路实现，控制逻辑电路保证一个时刻有且只有一个控制通道对外打开。控制通道工作时，其中的处理器采集传感器及外部控制信息，通过处理器算法解算后产生对应的控制命令或者控制信号通过控制接口送到外部接口控制设备的动作。
2.如权利要求1所述的一种直升机发动机双余度燃油调节控制器，其特征是，工作的时候，第一处理器是控制逻辑的主控制机，正常工作情况下由第一处理器控制相应控制通道的通断，第二处理器处于监控、备份状态。
3.如权利要求1或2所述的一种直升机发动机双余度燃油调节控制器，其特征是，第一处理器和第二处理器选用不同的处理器。
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