CN111026227A - 升降舵调整片效应机构行程限位电路 - Google Patents

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牟睿斌
王磊
张程
唐敬亮
杨新瑞
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/10—Regulating voltage or current
    • G05F1/625—Regulating voltage or current wherein it is irrelevant whether the variable actually regulated is ac or dc

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Abstract

本发明公开了升降舵调整片效应机构行程限位电路，包括正向限位电路、反向限位电路，正向限位电路包括电阻R1、R2、R3、R4，电容C1，二极管D1和比较器U1A，反向限位电路包括电阻R5、R6、R7、R8，电容C2，二极管D2和比较器U1B，本发明避免了目前常用的行程限位技术的缺点，提高了行程限位控制精度和可靠性，满足了固定翼飞机升降舵调整片效应机构行程限位的需要。

Description

升降舵调整片效应机构行程限位电路
技术领域
本发明属于固定翼飞机升降舵调整片效应机构行程限位技术领域，涉及一种升降舵调整片效应机构行程限位电路。
背景技术
目前固定翼飞机升降舵调整片效应机构行程限位常采用如下两种控制方式：
一、软件限位
1、技术说明
如图1所示，将调效舵机位置模拟量信号通过滤波电路处理后输入到A/D转换芯片，A/D转换芯片将采集到的位置模拟量信号转换成数字信号后输入到CPU，控制软件通过采集到的位置数字量信号与行程限位值进行比较，根据比较结果进行升降舵调效机构的位置限制。
2、技术缺点
软件限位相对于硬件电气限位可靠性较低，且软件限位需要搭建外围电路来处理位置模拟量信号，增加硬件设计成本。
二、二极管搭建模拟电路限位
1、技术说明
如图2所示，位置模拟量信号IN，比较器2输入端电压V2，比较器3输入端电压V1，比较器1输出端电压V1，三极管基极输入电压V4。
当IN＝0时，V2＝0.6V，V3＝－0.6V，V2＞V3＝＞V1＝－15V＝＞V4＝0，三极管Q1关闭，OUT＝0V；当IN正向变大时，V3电压增大，当V3＝V2＝0.6V时，比较器输出进行翻转，V1＝15V＝＞V4＝15－0.6＝14.4V，三极管Q1导通，OUT＝5V；当IN反向变小时，V2电压减小，当V2＝V3＝－0.6V时，比较器输出进行翻转，V1＝15V＝＞V4＝15－0.6＝14.4V，三极管Q1导通，OUT＝5V；比较器输出进行翻转电压IN＝15.6×R6÷R1+1.2(IN＞0)，IN＝－(15.6×R6÷R2+1.2)(IN＜0)，因此可通过OUT电压控制－(15.6×R6÷R2+1.2)≤IN≤15.6×R6÷R1+1.2。
2、技术缺点
二极管搭建模拟电路限位虽然可靠性相对软件限位高，但是考虑到二极管管压降，因此控制精度较低，且电路限位信号输出OUT唯一，因此仅对行程进行限位，无法确定是正向超限或反向超限，该电路所用器件多、原理较为复杂，不便于调试。
发明内容
本发明的目的是：提出一种升降舵调整片效应机构行程限位电路，以便实现固定翼飞机升降舵调整片效应机构行程限位。
本发明专利的技术方案是：
升降舵调整片效应机构行程限位电路，包括正向限位电路、反向限位电路；
正向限位电路包括电阻R1、R2、R3、R4，电容C1，二极管D1和比较器U1A；电阻R1的一端与电源1连接，电阻R2、电容C1的一端接地，电阻R1、R2、电容C1的另一端与比较器U1A的正输入端连接，电阻R3的一端与电源3连接，电阻R3的另一端与二极管D1的正端、比较器U1A的输出端连接，二极管D1的负端与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端接地，二极管D1的负端做为信号输出端OUT1，所述的比较器U1A的电源端与电源2连接；
反向限位电路包括电阻R5、R6、R7、R8，电容C2，二极管D2和比较器U1B；电阻R5的一端与电源4连接，电阻R6、电容C2的一端接地，电阻R5、R6、电容C2的另一端与比较器U1B的负输入端连接，电阻R7的一端与电源6连接，电阻R7的另一端与二极管D2的正端、比较器U1B的输出端连接，二极管D2的负端与电阻R8的一端连接，电阻R8的另一端接地，二极管D2的负端做为信号输出端OUT2，所述的比较器U1B的电源端与电源5连接。
所述的比较器U1A的负输入端、比较器U1B的正输入端接信号输入IN。
所述的电源1为+15V电源。所述的电源2为±15V电源。所述的电源3为+5V电源。所述的电源4为－15V电源。所述的电源5为±15V电源。所述的电源6为+5V电源。
本发明专利的优点是：
提出了一种升降舵调整片效应机构行程限位电路，避免了目前常用的行程限位技术的缺点，提高了行程限位控制精度和可靠性，满足了固定翼飞机升降舵调整片效应机构行程限位的需要。
附图说明
图1是软件限位原理示意图，
图2是二极管搭建模拟限位电路原理图；
图3是本发明的电路原理图。
具体实施方式
如图3所示，升降舵调整片效应机构行程限位电路，包括正向限位电路、反向限位电路；
正向限位电路包括电阻R1、R2、R3、R4，电容C1，二极管D1和比较器U1A；电阻R1的一端与电源1连接，电阻R2、电容C1的一端接地，电阻R1、R2、电容C1的另一端与比较器U1A的正输入端连接，电阻R3的一端与电源3连接，电阻R3的另一端与二极管D1的正端、比较器U1A的输出端连接，二极管D1的负端与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端接地，二极管D1的负端做为信号输出端OUT1，所述的比较器U1A的电源端与电源2连接；
反向限位电路包括电阻R5、R6、R7、R8，电容C2，二极管D2和比较器U1B；电阻R5的一端与电源4连接，电阻R6、电容C2的一端接地，电阻R5、R6、电容C2的另一端与比较器U1B的负输入端连接，电阻R7的一端与电源6连接，电阻R7的另一端与二极管D2的正端、比较器U1B的输出端连接，二极管D2的负端与电阻R8的一端连接，电阻R8的另一端接地，二极管D2的负端做为信号输出端OUT2，所述的比较器U1B的电源端与电源5连接。
所述的比较器U1A的负输入端、比较器U1B的正输入端接信号输入IN。
所述的电源1为+15V电源。所述的电源2为±15V电源。所述的电源3为+5V电源。所述的电源4为－15V电源。所述的电源5为±15V电源。所述的电源6为+5V电源。
本发明的工作原理是：
(1)正向限位
模拟量位置反馈信号IN从比较器U1A的2输入端进入比较器，与比较器U1A的3输入端电压V3进行比较，若IN≤V3，比较器U1A的1输出端为开路，OUT1电压为高电平；若IN≥V3，比较器U1A的1输出端为－15V，OUT1电压为低电平，V3可通过电阻R1与R2分压调整。
(2)反向限位
模拟量位置反馈信号IN从比较器U1B的5输入端进入比较器，与比较器U1A的6输入端电压V6进行比较，若IN≥V6，比较器U1B的7输出端为开路，OUT2电压为高电平；若IN≤V3，比较器U1B的7输出端为－15V，OUT2电压为低电平，V6可通过电阻R5与R6分压调整。
通过升降舵调整片效应机构行程限位电路可将行程限制在V6至V3之间。
在本发明的一个实例中，在某型号固定翼飞机升降舵调整片效应机构行程限制时，通过电阻R1与R2分压将V3限制为10V，通过电阻R5与R6分压将V6限制为－10V，当IN≥10V时，OUT1电压为低电平，升降舵调整片效应机构停止正向输出；当IN≤－10V时，OUT2电压为低电平，升降舵调整片效应机构停止反向输出；当－10V＜IN＜10V时，OUT1和OUT2电压为高电平，升降舵调整片效应机构正常输出。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的是让熟悉该技术领域的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此来限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神本质所作出的等同变换或修饰，都应涵盖本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.升降舵调整片效应机构行程限位电路，其特征在于：包括正向限位电路、反向限位电路；
正向限位电路包括电阻R1、R2、R3、R4，电容C1，二极管D1和比较器U1A；电阻R1的一端与电源1连接，电阻R2、电容C1的一端接地，电阻R1、R2、电容C1的另一端与比较器U1A的正输入端连接，电阻R3的一端与电源3连接，电阻R3的另一端与二极管D1的正端、比较器U1A的输出端连接，二极管D1的负端与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端接地，二极管D1的负端做为信号输出端OUT1，所述的比较器U1A的电源端与电源2连接；
反向限位电路包括电阻R5、R6、R7、R8，电容C2，二极管D2和比较器U1B；电阻R5的一端与电源4连接，电阻R6、电容C2的一端接地，电阻R5、R6、电容C2的另一端与比较器U1B的负输入端连接，电阻R7的一端与电源6连接，电阻R7的另一端与二极管D2的正端、比较器U1B的输出端连接，二极管D2的负端与电阻R8的一端连接，电阻R8的另一端接地，二极管D2的负端做为信号输出端OUT2，所述的比较器U1B的电源端与电源5连接。
2.根据权利要求1所述的升降舵调整片效应机构行程限位电路，其特征在于：所述的比较器U1A的负输入端、比较器U1B的正输入端接信号输入IN。
3.根据权利要求1所述的升降舵调整片效应机构行程限位电路，其特征在于：所述的电源1为+15V电源。
4.根据权利要求1所述的升降舵调整片效应机构行程限位电路，其特征在于：所述的电源2为±15V电源。
5.根据权利要求1所述的升降舵调整片效应机构行程限位电路，其特征在于：所述的电源3为+5V电源。
6.根据权利要求1所述的升降舵调整片效应机构行程限位电路，其特征在于：所述的电源4为－15V电源。
7.根据权利要求1所述的升降舵调整片效应机构行程限位电路，其特征在于：所述的电源5为±15V电源。
8.根据权利要求1所述的升降舵调整片效应机构行程限位电路，其特征在于：所述的电源6为+5V电源。
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