CN114069831B - 一种飞行器电源稳压供电控制方法 - Google Patents

Abstract

一种飞行器电源稳压供电控制方法，属于飞行器供电控制技术领域，解决了现有飞行器电源供电不稳定的问题。所述方法基于供电控制系统实现，包括如下步骤：控制设备发出驱动指令，第一继电器和第二继电器根据该驱动指令进行开关动作，使得直流母线与第二发电机电枢输出电源、舵机断开连接；当外部电源上电稳定后，控制设备停止发出驱动指令，第一继电器和第二继电器进行开关动作，使得直流母线与舵机连接，并向其供电；当发电机启动正常后，控制设备再次发出驱动指令，第一继电器和第二继电器根据该驱动指令再次进行开关动作，使得直流母线与第二发电机电枢输出电源、舵机断开连接，第二发电机电枢输出电源单独为舵机供电。

Description

一种飞行器电源稳压供电控制方法

技术领域

本发明涉及飞行器电气系统技术领域，尤其涉及一种飞行器电源稳压供电控制方法。

背景技术

飞行器在空中巡航阶段的长时飞行期间，需要有持续不断的电源向飞行器上电子设备供电。长时飞行期间，为解决关键设备不间断供电和实现大负载能源补充阶段的电源品质控制等功能，都需要一套供电控制方法的解决方案。为解决上述需求，通常的供电系统方案是利用发动机拖动发电机发电实现电源母线的供电。为可靠性冗余和电源总容量的扩展需求，通常同一发电机采用两套发电电枢绕组输出电源。两套电源同时向同一母线系统供电，两套绕组输出互为备份。由于飞行器系统负载类型的多样性。当同一电源母线向计算机类设备、大功率电机类负载、或瞬时高耗能载荷设备供电时，不可避免的出现负载调整对电源母线的影响。供电系统方案通常做法是在确定系统总容量和功率需求等条件后，增大电源系统容量设计和功率设计指标。另一方面在负载端采用二次电源隔离负载调整的影响。但在飞行器领域的应用中，由于空重指标的限制，发电机往往受制于发动机系统结构条件，电源容量不可能无限扩大，发电系统的输出功率虽然具备调节能力，具备一定条件的稳压功能，但在瞬时大功率负载需求情况下，发电机励磁调整的时间周期跟不上负载变化的瞬时要求。另外，在所有负载设备端增加二次电源的方法也不够现实，尤其在一些大功率机电产品的电源端增加隔离电路必然对产品的体积、重量和成本带来额外代价。供电系统常规做法还会引入其他电源作为直流母线的补充，以保证电源母线电压的稳定。常规的电源方案通过对母线电压信号的采样，构成稳压控制的闭环反馈环节。通过与基准电压的比较，转换出励磁电压信号的输出，实现对发电机发电励磁电流的控制输出，达到励磁调节控制功能。但信号采样率和电路控制的响应周期不足以满足电机类负载瞬时变化快速调节的要求。因此直流母线还会存在比较大幅度的电压波动。为抑制上述电压波动，传统方式设计大容量电池，一直挂载在直流母线端，作为直流母线的辅助电源随时补充负载调整瞬时条件的能源补充，从而达到稳压作用。如果飞行器长时间工作，电池的容量、持续长时间工作保障条件等都需要相应提高，由此带来额外的系统代价。另一种方式类似于在电机类负载电源输入端设置大容量电容，确保稳压能力，除大电容产品的体积重量和成本代价外，还增加了系统电源上电启动阶段对电源的电流冲击。即便通过扩大电源系统承载能力可以满足瞬时条件负载调整的稳压要求，但常规的电源系统所增加的电源容量或功率能力大部分时间都不使用，仅在负载瞬时调整的短时内起作用，性价比不高，并不适用飞行器等航空领域应用。

因此，为解决上述问题，本发明提供了一种飞行器电源稳压供电控制方法，利用同样的双电枢发电机，通过供电系统的供电时序设计实现分阶段电源合并或分路供电，从而将对电源电压稳定度要求不高的大功率负载(即舵机)隔离，从而实现直流母线电源的稳压供电。同时通过对第一发电机电枢进行输出稳压的反馈控制，使得其向直流母线输出的电压更加稳定，进一步保障了直流母线电源的稳压供电。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种飞行器电源稳压供电控制方法，用以解决现有飞行器电源供电受大功率变工况负载干扰、供电不稳定的问题。该方法基于电源稳压供电控制系统实现，所述控制系统包括：控制设备、第一继电器、第二继电器、第二发电机电枢输出电源以及直流母线，直流母线与稳定工况负载直接连接，第二发电机电枢输出电源与舵机连接；第一继电器和第二继电器的线圈控制端均与控制设备连接；第一继电器连接在直流母线正极与第二发电机电枢输出电源正极之间，第二继电器连接在直流母线负极与第二发电机电枢输出电源负极之间；

所述方法包括如下步骤：

控制设备发出驱动指令，第一继电器和第二继电器根据该驱动指令进行开关动作，使得直流母线与第二发电机电枢输出电源、舵机断开连接；

当外部电源上电稳定后，控制设备停止发出驱动指令，第一继电器和第二继电器进行开关动作，使得直流母线与舵机连接，并向其供电；

当发电机启动正常后，控制设备再次发出驱动指令，第一继电器和第二继电器根据该驱动指令再次进行开关动作，使得直流母线与第二发电机电枢输出电源、舵机断开连接，第二发电机电枢输出电源单独为舵机供电。

进一步，所述控制系统还包括：外部电源、主电池、第一发电机电枢输出电源，三者均与直流母线连接，用于向直流母线供电。

进一步，所述第一继电器的常闭触点与直流母线正极连接，开关中点与第二发电机电枢输出电源的正极连接；所述第二继电器的常闭触点与直流母线负极连接，开关中点与第二发电机电枢输出电源的负极连接。

进一步，所述第一发电机电枢输出电源包括第一发电机电枢、第一全波整流电路；第二发电机电枢输出电源包括第二发电机电枢、第二全波整流电路；上述第一发电机电枢和第二发电机电枢为同一转子上的两个独立电枢，二者输出的交流电源经各自的全波整流电路变换后输出两路直流电源。

进一步，对所述第一发电机电枢输出电源进行输出稳压的闭环控制，使得第一发电机电枢输出电源稳定。

进一步，所述对所述第一发电机电枢输出电源进行输出稳压的闭环控制包括：

将第一发电机电枢三相交流电源输出端口与第一连接器连接，通过第一连接器输出三相交流电源；

将第一连接器与三个并线接头JT-A、JT-B、JT-C连接，所述每个并线接头对应第一发电机电枢输出三相交流电源中的其中一相；

通过转接电缆将第二连接器与三个并线接头JT-A、JT-B、JT-C中的任意两个连接，用于采集第一发电机电枢的任意两相交流电压信号；

将第二连接器连接至控制设备中的电压反馈控制电路中，电压反馈控制电路根据采集到的交流电压信号进行励磁控制，从而实现第一发电机电枢输出电源的稳压闭环控制。

进一步，还将第一连接器与第二发电机电枢的三相交流电源输出端口连接，通过第一连接器输出三相交流电源；将第一连接器与三个并线接头JT-A1、JT-B1、JT-C1连接，上述三个并线接头对应第二发电机电枢输出三相交流电源中的其中一相，所述并线接头用于将三相电源线的粗导线转换为多根细导线；

通过转接电缆将第二连接器与并线接头JT-A1、JT-B1、JT-C1中的任意两个连接，用于采集第二发电机电枢的任意两相交流电压信号。

进一步，所述第一连接器和第二连接器均包括连接器插座和连接器插头；

所述第一连接器有6个连接器插座和6个连接器插头，所述6个连接器插头分别与第一、第二发电机电枢的三相交流电源输出端口中的每个端口连接，所述6个连接器插座分别与6个并线接头JT-A、JT-B、JT-C、JT-A1、JT-B1、JT-C1连接；

所述第二连接器包括4个连接器插座和4个连接器插头，其中4个连接器插头通过控制设备接口连接至转速采样电路中和电压反馈控制电路；4个连接器插座分别与一个并线接头连接，与4个连接器插座相连的4个并线接头应对应所述第一发电机电枢的任意两相交流电源输出端口和第二发电机电枢的任意两相交流电源输出端口。

进一步，在对第一发电机电枢输出电源进行输出稳压的闭环控制之前，该方法还包括如下步骤：

对第一发电机电枢线圈、转接电缆进行线路检测，判断上述线路是否存在短路或断路。

进一步，所述对第一发电机电枢线圈、转接电缆进行线路检测，判断上述线路是否存在短路或断路包括：

断开第一连接器插头和插座的连接，从第一连接器插头侧独立测量第一发电机电枢的线圈电阻；

断开第二连接器插头和插座的连接，从第二连接器插座侧独立测量转接电缆的电阻；

根据上述所有的电阻对应的电阻值判断线路是否存在短路或断路。

与现有技术相比，本发明至少可实现如下有益效果之一：

1、本发明的电源稳压供电控制方法利用两个功率型继电器实现直流母线电源与舵机电源电路的通断控制，控制电路结构简单，器件单一。

2、本发明的电源稳压供电控制方法采用1个继电器实现直流电源+端控制，1个继电器实现直流电源-端控制，采用独立器件分别控制电源两极可避免器件内正负极短路的不可靠因素。

3、采用继电器常闭触点连接直流母线电源端，继电器开关中点连接第二发电机电枢输出电源和舵机电源端的电路形式，当继电器的通断控制转换异常时，能够至少保证直流母线电源向舵机供电，可以保证舵机供电功能有效。

4、利用发电机两组电枢输出电源实现直流母线电源和舵机电源的分路供电，直流母线电源面向计算机类设备(稳定工况负载)供电。第二发电机电枢输出电源面向舵机(大功率变工况负载)供电。利用直流母线电源端并接外部电源和电池电源实现直流母线电源的多电源组合。结合控制时序可实现多电源混合接续供电功能同时，达到两种电源电路的隔离实现直流母线单元稳压供电的设计目的。

5、利用电源工作时序上的差异，实现舵机电源的分时方式的电源接续供电，在发电机供电阶段达到电源的分路隔离。在发电机稳定供电前，利用同一组继电器实现舵机供电的启动控制。

6、通过对向直流母线供电的第一发电机电枢输出电源进行输出稳压控制，即通过采集第一发电机电枢输出三相交流电源中的电压信号作为转速反馈信号，通过转速采集电路根据转速反馈信号进行闭环控制，使得第一发电机电枢输出电压稳定，进一步确保了直流母线稳压供电；

7、通过对电压反馈控制电路的相关线路进行短路、断路检测，保证电压反馈控制电路能够正常工作，实现精确的稳压控制。

本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1为本发明一个实施例中的稳压供电控制方法步骤示意图；

图2为本发明一个实施例中电源稳压供电控制系统的示意图；

图3为本发明一个实施例中第一发电机电枢输出稳压闭环控制示意图；

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。

本发明的一个具体实施例，公开了一种飞行器电源稳压供电控制方法，如图1所示，该方法基于电源稳压供电控制系统实现，所述控制系统如图2所示，该控制系统包括：控制设备、第一继电器、第二继电器、第二发电机电枢输出电源以及直流母线，直流母线与稳定工况负载直接连接，第二发电机电枢输出电源与舵机连接；第一继电器和第二继电器的线圈控制端均与控制设备连接；第一继电器连接在直流母线正极与第二发电机电枢输出电源正极之间，第二继电器连接在直流母线负极与第二发电机电枢输出电源负极之间；

所述方法包括如下步骤：

S1、控制设备发出驱动指令，第一继电器和第二继电器根据该驱动指令进行开关动作，使得直流母线与第二发电机电枢输出电源、舵机断开连接；

S2、当外部电源上电稳定后，控制设备停止发出驱动指令，第一继电器和第二继电器进行开关动作，使得直流母线与舵机连接，并向其供电；

S3、当发电机启动正常后，控制设备再次发出驱动指令，第一继电器和第二继电器根据该驱动指令再次进行开关动作，使得直流母线与第二发电机电枢输出电源、舵机断开连接，第二发电机电枢输出电源单独为舵机供电。

通过在电源稳压供电控制系统中设置两个继电器，并通过控制设备控制两个继电器实现舵机等大功率变工况负载的供电电源(即第二发电机电枢输出电源)与稳定工况负载供电电源(直流母线)之间的隔离，使得直流母线电源不受大功变工况负载的影响，能够实现稳压供电，满足了类似计算机设备等稳定工况负载对电源电压稳定性高的要求。

所述控制系统还包括：外部电源、主电池、第一发电机电枢输出电源，三者均与直流母线连接，用于向直流母线供电。

具体的，外部电源是指不属于飞行器的电源，为地面电源；外部电源包括电源DC1和电源DC-fl；所述电源DC-fl与直流母线连接，用于向直流母线供电，所述电源DC1与所述稳定工况负载连接，单独向稳定工况负载供电。外部电源DC1和外部电源DC-fl是飞行器起飞前供电的地面电源，飞行器起飞前外部电源已断开向飞行器的供电。

主电池为飞行器内部自带的电源，在飞行器起飞前会为主电池充满电。

所述第一发电机电枢输出电源包括第一发电机电枢、第一全波整流电路；第二发电机电枢输出电源包括第二发电机电枢、第二全波整流电路；上述第一发电机电枢和第二发电机电枢为同一转子上的两个独立电枢，二者输出的交流电源经各自的全波整流电路变换后输出两路直流电源DC-o1、DC-o2。

外部电源DC1、DC-fl、主电池DC-ba、发电机两路电枢经全波整流后输出的DC-o1电源和DC-o2电源均为额定工作电压为28V的直流电源。

实施时，采用的第一继电器和第二继电器为同型号大功率继电器，满足舵机负载各种工况条件下的电性能要求。

飞行器中的负载可分为两类：大功率变工况负载和稳定工况负载。其中典型的大功率变工况负载以舵机驱动和对应电机构成电路为代表。稳定工况负载以“计算机类设备电源电路”的框图形式代表。

外部电源DC-fl、主电池DC-ba、第一发电机电枢经全波整流后的DC-o1直接并接汇流构成“直流母线电源”。直流母线电源直接向计算机类设备电源电路供电，不做通断电路设置。

具体的，所述第一继电器的常闭触点与直流母线正极连接，开关中点与第二发电机电枢输出电源的正极连接；所述第二继电器的常闭触点与直流母线负极连接，开关中点与第二发电机电枢输出电源的负极连接。

通过第一继电器的常闭触点A3、常闭触点B3、常闭触点C3分别和开关中点A2、B2、C2连通，实现“直流母线电源+”与第二发电机电枢经全波整流后的“DC-o2电源+”连接。通过第二继电器的常闭触点A3、常闭触点B3、常闭触点C3分别和开关中点A2、B2、C2连通，实现“直流母线电源-”与第二发电机电枢经全波整流后的“DC-o2电源-”连接。

采用常闭点连接设计的优势在于，发电机启动前电池供电阶段，继电器驱动和指令为断电有效的低功耗工作状态，相较于通电有效状态的设计，常闭点连接设计能够保证此阶段舵机供电的连续有效。

在第一发电机电枢输出电源向直流母线供电的过程中，为进一步确保直流母线稳压供电，本发明的方法还包括对所述第一发电机电枢输出电源进行输出稳压的闭环控制，使得第一发电机电枢输出电源稳定。

具体的，对所述第一发电机电枢输出电源进行输出稳压的闭环控制包括：

将第一发电机电枢三相交流电源输出端口与第一连接器连接，通过第一连接器输出三相交流电源；

将第一连接器与三个并线接头JT-A、JT-B、JT-C连接，所述每个并线接头对应第一发电机电枢输出三相交流电源中的其中一相；

通过转接电缆将第二连接器与三个并线接头JT-A、JT-B、JT-C中的任意两个进行连接，用于采集任意两相交流电压信号；

将第二连接器连接至控制设备中的电压反馈控制电路中，电压反馈控制电路根据采集到的交流电压信号进行励磁控制，从而实现第一发电机电枢输出电源的稳压闭环控制，如图3所示。

在第一发电机电枢输出电源向直流母线进行供电时，通过对第一发电机电枢输出电源进行稳压闭环控制，使得第一发电机电枢输出电压更加稳定，最终使得直流母线输出电压更加稳定。

在飞行器飞行过程中，需要根据转速信号控制发动机工作状态，转速信号是通过采集发电机电枢输出的交流电压信号获取的，本发明中进行电压反馈控制也需要采集发电机电枢输出的交流电压信号，因此如图3所示，本发明将电压反馈控制电路中的电压采样环节与转速信号采样电路的电压采样环节复用，有利于将控制器和电源变换装置进行功能整合和一体化设计，从而简化系统组成。

为获取转速信号，需要采集第一和第二发电机电枢三相交流电中的至少两相交流电压信号，因此还需将第一连接器与第二发电机电枢的三相交流电源输出端口连接，通过第一连接器输出三相交流电源；将第一连接器与三个并线接头JT-A1、JT-B1、JT-C1连接，上述三个并线接头对应第二发电机电枢输出三相交流电源中的其中一相，所述并线接头用于将三相电源线的粗导线转换为多根细导线。通过转接电缆将第二连接器与并线接头JT-A1、JT-B1、JT-C1中的任意两个连接，用于采集第二发电机电枢的任意两相交流电压信号

所述第一连接器和第二连接器均包括连接器插座和连接器插头；

示例性的，所述连接器插头有6个分别为A、B、C、A1、B1、C1，与6个插头相对应的设置有6个连接器插座1、2、3、4、5、6；连接器插头中的3个插头(即A、B、C)与第一发电机电枢的三相交流电源输出端口连接，另外3个插头(即A1、B1、C1)与第二发电机电枢的三相交流电源输出端口连接；每个所述连接器插座均连接一个并线接头，共设置6个并线接头，分别为JT-A、JT-B、JT-C、JT-A1、JT-B1和JT-C1，每个并线接头对应第一和第二发电机电枢中的其中一相，具体的，并线接头JT-A、JT-B、JT-C对应第一发电机电枢的三相，并线接头JT-A1、JT-B1和JT-C1对应第二发电机电枢的三相。

通过JT-A、JT-B、JT-C、JT-A1、JT-B1和JT-C1并线接头，分别实现三相电源线由2.0mm^2线径的粗导线转换为多根0.5mm^2线径的细导线的连接，回避了直接在粗导线上并接细导线的不合规工艺情况。

所述第二连接器包括4个连接器插座和4个连接器插头，其中4个连接器插头通过控制设备接口连接至转速采样电路和电压反馈控制电路；4个连接器插座分别与一个并线接头连接，与4个连接器插座相连的4个并线接头应对应所述第一发电机电枢的任意两相交流电源输出端口和第二发电机电枢的任意两相交流电源输出端口。

示例性的，4个连接器插座1、2、3、4分别与并线接头JT-A、JT-B、JT-A1、JT-B1连接；通过JT-A和JT-B的并线接头，实现第一发电机电枢的交流电压信号引出为转速反馈信号1和电压反馈控制信号。通过JT-A1和JT-B1的并线接头，实现第二发电机电枢的交流电压信号引出为转速反馈信号2。

为实现第一发电机电枢输出电压的闭环反馈控制，需要获取第一发电机电枢输出的任意两相交流电压信号；为测量发动机转速信号，需要获取第一和第二发电机电枢三相交流电中的至少两相交流电压信号，因此也可以选择将4个连接器插座1、2、3、4分别与为JT-A、JT-C、JT-A1、和JT-C1连接，或是和为JT-B、JT-C、JT-B1和JT-C1连接。

通过第二连接器和控制设备接口连接，将采集的转速反馈信号传送至控制设备内部的转速反馈信号采样电路中。所述转速反馈信号采样电路主要包括变压器(前端电路)、检波电路、光电隔离、FPGA、以及DSP；控制设备内变压器将输入交流电压信号进行隔离，使控制设备外电路与内电路没有直流信号的连接。变压器后级得到的交流电压信号由检波电路转换为标准的方波信号。再经光电隔离处理，使信号转换为可由FPGA电路处理的数字信号。FPGA是控制器内采用的一种可编程逻辑器件，是综合处理控制器各种信号的集成器件。其功能之一是对数字化处理的方波信号进行频率计数，再经频压转换得到电压值结果。经上述采样处理得到电压结果供DSP处理器运行的应用程序使用，进行转速辨识，根据该转速信号，再结合温度、压力等信号判断发动机运行状态，其中转速信号是表征发动机工作状态的核心参数。根据上述参数综合评价后，输出控制调节相应的油门控制机构。通过对发动机供油量的控制实现发动机运行工况的调节。

在交流电压信号进入前端变压器前，又将第一发电机电枢对应的两相交流电压信号连接至整流滤波电路，经整流滤波电路转换为直流电压信号。得到的直流电压信号是发电机输出电源的电压反馈信号，表征发电机输出工况。通过该反馈电压与预置参考电压的比较形成控制量，经励磁调节控制环节输出励磁电流。励磁电流经发电机的励磁电枢实现对发电机内磁通量的调节。通过对磁通量的调整可实现发电机在一定转速条件下的输出电压的稳压控制。

在上述控制调节的作用下，第一发电机电枢和第二发电机电枢通过第一连接器和有关电缆电路与第一全波整流电路和第二全波整流电路连接，将发电机输出的交流电源转换形成DC-o1和DC-o2两路直流电源。其中DC-o1接入直流母线，直流母线又向控制设备供电。第二发电机电枢经全波整流后的DC-o2电源与舵机的电源驱动电路并接。

通过上述对发电机交流电源信号的采样处理，获取的转速信号和电压反馈信号是整个发动机系统和电源系统运行的关键参数。对于保障飞行器系统可靠工作的重要性而言，对上述信号采样线路的准确检测就显得尤为必要。

在转速信号采样电路和电压反馈控制电路工作之前，应对电路的内部连接进行检测，确保电路内部连接正常后再进行转速的检测，才能够保证测量精度。在线路连接方面，通常对被测线路采用导通和绝缘的测量方法，根据测量电阻值判断线路状态。由于发电机线圈静态条件下相间电路电阻本身属于小电阻状态。转速采样电路前端采用变压器方式进行隔离，变压器初级线圈的静态电阻也属于小电阻状态。飞行器发电机电源线路电缆选用大截面导线，其线路电阻也属于小电阻状态。上述线路在直接连接状态下，仅通过对线路电阻值的测量，无法准确辨识被测信号线路间是否存在短路异常或者发电机电枢线圈接错等故障。另外，由于发电机输出功率较大，为满足电源大电流的输出，从发电机电枢向外引出所用导线为粗线电缆。而转速信号采样和电压反馈信号采样所用导线为细电缆。两种电缆导线直径存在较大差异，因此在发电机端输出电缆直接并线实现转速信号的连接不能满足航空产品并线加工的工艺要求。为满足以上需求条件，设计了一种转接环节，实现发电机电源与转速信号、电压反馈信号的分路连接。通过两级连接器的转接设计实现转速信号线路、电压反馈控制线路的可测试和电路隔离的要求。

具体的，为保证在第一发电机电枢供电过程中电压反馈控制电路稳定工作，在对第一发电机电枢输出电源进行输出稳压的闭环控制之前，该方法还包括如下步骤：

对第一发电机电枢线圈、转接电缆进行线路检测，判断上述线路是否存在短路或断路。

具体的，所述对第一发电机电枢线圈、转接电缆进行线路检测，判断上述线路是否存在短路或断路包括：

断开第一连接器插头和插座的连接，从第一连接器插头侧独立测量第一发电机电枢的线圈电阻；

断开第二连接器插头和插座的连接，从第二连接器插座侧独立测量转接电缆的电阻；

根据上述所有的电阻对应的电阻值判断线路是否存在短路或断路。

为保证转速采样电路的稳定工作，在进行采样前，需要对转速采样电路的变压器初级线圈、发电机电枢线圈以及转接电缆进行检测，通过检测其电阻值，以确定线路中是否存在短路或断路。具体如下：

断开第一连接器插头和插座的连接，从第一连接器插头侧独立测量第一发电机电枢和第二发电机电枢的线圈电阻；

断开第二连接器插头和插座的连接，从第二连接器插头侧独立测量转速反馈信号1和转速反馈信号2的采样变压器初级线圈电阻；

断开第一连接器的连接和断开第二连接器的连接，从第一连接器插座侧和第二连接器插座侧独立测量转接电缆线路电阻。

基于获取的所有电阻值，确定线路中是否存在短路或短路。

此处需要说明的是，在检测变压器初级线圈的电阻时，由于变压器是和电压反馈控制电路中的整流滤波电路相并联的，整流滤波电路中的电阻远大于变压器初级线圈中的电阻，当两者并联后等效的电阻是小于初级线圈的电阻的，当从第二连接器插头侧测量时，测量得到的是两者并联后的等效电阻，可以根据该等效电阻阻值来判断变压器初级线圈是否存在短路或断路。

由于上述电压反馈控制电路和转速采样电路均与第二连接器插头连接，且其采集的交流电压信号部分相同(电压反馈控制电路仅需采集第一发电机电枢对应的两相交流电压信号，转速采样电路需要采集第一和第二发电机电枢输出的两相交流电压信号)，因此在进行电压反馈控制电路和转速采样电路线路检测时，可同时进行，最后根据各自的线路电阻值确认各自的线路是否存在短路或断路。

当检测到线路中存在断路或短路时，需要对线路进行修复，修复之后当线路正常时，再执行电压反馈控制或转速采样的步骤。

本发明一方面利用两个连接器的设置和并线设计，既实现了发电机电源输出线路的多路转换，同时又有效的将相间电压信号连接至控制设备。通过两路连接器的设置，可实现发电机端和控制设备信号采样变压器前端电路的分割，在飞行器发动机或发电系统安装环节，确保发电机电枢和控制设备内信号变压器前级电路的小电阻状态可单独测试，能够辨识该关键信号线路的完好性。另一方面，在供电系统设计时，对第一发电机电枢的信号进行采样测量作为发电电压闭环控制的反馈信号，而对第二发电机电枢绕组电压不作采样。相当于发电机输出稳压的闭环控制应用在第一发电机电枢输出端，使向计算机类负载设备供电的直流母线端始终处于稳压控制的状态。而已舵机为代表的瞬时大功率调整的负载直接由第二发电机电枢输出供电，供电环节处于开环供电状态，相应负载可接受大幅度电压调整。利用此种方法既实现了计算机类负载供电端闭环稳压调节，有利于电源平稳，又不再额外增加闭环反馈和控制的参量，简化控制系统。

示例性的，飞行器在工作初期发电机不启动，DC-o1和DC-o2没有电压输出。按照外部电源DC-fl，主电池DC-ba和发电机电枢输出电源的先后顺序向飞行器系统设备供电。

在步骤S1中，控制设备发出驱动指令，第一继电器和第二继电器根据该驱动指令进行开关动作，使得直流母线与第二发电机电枢输出电源、舵机断开连接；

在外部电源DC-fl供电前控制设备发出驱动指令使第一继电器和第二继电器的常闭触点A3、常闭触点B3、常闭触点C3断开，从而使舵机负载、DC-o2电源与直流母线电源断开。

具体的，所述驱动指令为舵系统供电切换指令，为一电压信号，当第一继电器和第二继电器线圈控制端接收到该电压信号后，在该电压信号的作用下，使得两个继电器的常闭点A3、常闭点B3、常闭点C3断开，常开触点A1、B1、C1与开关中点A2、B2、C2连接，从而使得舵机负载、DC-o2电源与直流母线电源断开。

在步骤S2中，当外部电源DC-fl完成上电稳定后，控制设备停止发出驱动指令，第一继电器和第二继电器进行开关动作，使得直流母线与舵机连接，并向其供电；

具体的，可通过撤销第一继电器和第二继电器控制线圈的驱动指令(舵系统供电切换指令)的电压信号，使直流母线电源向舵机供电。主电池DC-ba电源同样可以通过第一继电器和第二继电器向舵机供电。

在步骤S3中，当发电机启动正常后，控制设备再次发出第一继电器和第二继电器控制线圈的驱动指令(舵系统供电切换指令)，实现直流母线电源与舵机电源电路断开，此时舵机驱动电源电路由第二发电机电枢经全波整流的DC-o2单独供电。

这样在飞行器发电机供电的巡航飞行阶段，舵机工作在各种变换工况条件下，其在电源线路产生的电压变化不会串扰到直流母线电源线路上，从而实现抗干扰、稳压供电的目的。

需要说明的是，在外部电源DC-fl实现向直流母线电源供电前，有独立的外部电源DC1先保证控制设备最先上电启动，控制设备启动正常后，实施电气控制完成系统初始化，其中包括发出“舵机供电切换指令”使其驱动第一继电器和第二继电器的常闭点(A3、B3、C3)断开，触点转换至常开点(A1、B1、C1)。第一继电器和第二继电器的开关触点中点(A2、B2、C2)始终与舵机负载和DC-o2电源连接。因为发电机是随发动机启动后运转发电的，因此利用电源工作时序上的差异，实现舵机电源的分时方式的电源接续供电，在发电机供电阶段达到电源的分路。在发电机稳定供电前，利用同一组继电器实现舵机供电的启动控制。

本发明设计核心在于利用最简化的电路切换控制，所用控制执行器件规格和数量最少，达到下述设计功能。包括：在飞行器起飞前，单独实现舵机负载供电启动；通过电源供电时序的控制，实现飞行器分阶段的供电；在飞行器长时巡航的发电机单独供电阶段，通过电路切换，实现舵机电源与控制设备的母线电源的隔离转换，从而使舵机启动或换向时用电功率的瞬时幅度变化不会对母线电源造成电压波动的干扰。

另外，通过对第一发电机电枢进行电压输出反馈控制，使得第一发电机电枢输出电源更加稳定，由于第一发电机电枢向直流母线供电，因而使得直流母线输出电压也更加稳定。

本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读存储介质中。其中，所述计算机可读存储介质为磁盘、光盘、只读存储记忆体或随机存储记忆体等。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种飞行器电源稳压供电控制方法，其特征在于，该方法基于电源稳压供电控制系统实现，所述控制系统包括：控制设备、第一继电器、第二继电器、第二发电机电枢输出电源以及直流母线，直流母线与稳定工况负载直接连接，第二发电机电枢输出电源与舵机连接；第一继电器和第二继电器的线圈控制端均与控制设备连接；第一继电器连接在直流母线正极与第二发电机电枢输出电源正极之间，第二继电器连接在直流母线负极与第二发电机电枢输出电源负极之间；

所述方法包括如下步骤：

控制设备发出驱动指令，第一继电器和第二继电器根据该驱动指令进行开关动作，使得直流母线与第二发电机电枢输出电源、舵机断开连接；

当外部电源上电稳定后，控制设备停止发出驱动指令，第一继电器和第二继电器进行开关动作，使得直流母线与舵机连接，并向其供电；

当发电机启动正常后，控制设备再次发出驱动指令，第一继电器和第二继电器根据该驱动指令再次进行开关动作，使得直流母线与第二发电机电枢输出电源、舵机断开连接，第二发电机电枢输出电源单独为舵机供电。

2.根据权利要求1所述的一种飞行器电源稳压供电控制方法，其特征在于，所述控制系统还包括：外部电源、主电池、第一发电机电枢输出电源，三者均与直流母线连接，用于向直流母线供电。

3.根据权利要求2所述的一种飞行器电源稳压供电控制方法，其特征在于，所述第一继电器的常闭触点与直流母线正极连接，开关中点与第二发电机电枢输出电源的正极连接；所述第二继电器的常闭触点与直流母线负极连接，开关中点与第二发电机电枢输出电源的负极连接。

4.根据权利要求2所述的一种飞行器电源稳压供电控制方法，其特征在于，所述第一发电机电枢输出电源包括第一发电机电枢、第一全波整流电路；第二发电机电枢输出电源包括第二发电机电枢、第二全波整流电路；上述第一发电机电枢和第二发电机电枢为同一转子上的两个独立电枢，二者输出的交流电源经各自的全波整流电路变换后输出两路直流电源。

5.根据权利要求2-4中任一项所述的一种飞行器电源稳压供电控制方法，其特征在于，对所述第一发电机电枢输出电源进行输出稳压的闭环控制，使得第一发电机电枢输出电源稳定。

6.根据权利要求5所述的一种飞行器电源稳压供电控制方法，其特征在于，所述对所述第一发电机电枢输出电源进行输出稳压的闭环控制包括：

将第一发电机电枢三相交流电源输出端口与第一连接器连接，通过第一连接器输出三相交流电源；

将第一连接器与三个并线接头JT-A、JT-B、JT-C连接，所述每个并线接头对应第一发电机电枢输出三相交流电源中的其中一相；

通过转接电缆将第二连接器与三个并线接头JT-A、JT-B、JT-C中的任意两个连接，用于采集第一发电机电枢的任意两相交流电压信号；

将第二连接器连接至控制设备中的电压反馈控制电路中，电压反馈控制电路根据采集到的交流电压信号进行励磁控制，从而实现第一发电机电枢输出电源的稳压闭环控制。

7.根据权利要求6所述的一种飞行器电源稳压供电控制方法，其特征在于，还将第一连接器与第二发电机电枢的三相交流电源输出端口连接，通过第一连接器输出三相交流电源；将第一连接器与三个并线接头JT-A1、JT-B1、JT-C1连接，上述三个并线接头对应第二发电机电枢输出三相交流电源中的其中一相，所述并线接头用于将三相电源线的粗导线转换为多根细导线；

通过转接电缆将第二连接器与并线接头JT-A1、JT-B1、JT-C1中的任意两个连接，用于采集第二发电机电枢的任意两相交流电压信号。

8.根据权利要求7所述的一种飞行器电源稳压供电控制方法，其特征在于，所述第一连接器和第二连接器均包括连接器插座和连接器插头；

所述第一连接器有6个连接器插座和6个连接器插头，所述6个连接器插头分别与第一、第二发电机电枢的三相交流电源输出端口中的每个端口连接，所述6个连接器插座分别与6个并线接头JT-A、JT-B、JT-C、JT-A1、JT-B1、JT-C1连接；

所述第二连接器包括4个连接器插座和4个连接器插头，其中4个连接器插头通过控制设备接口连接至转速采样电路中和电压反馈控制电路；4个连接器插座分别与一个并线接头连接，与4个连接器插座相连的4个并线接头应对应所述第一发电机电枢的任意两相交流电源输出端口和第二发电机电枢的任意两相交流电源输出端口。

9.根据权利要求8所述的一种飞行器电源稳压供电控制方法，其特征在于，在对第一发电机电枢输出电源进行输出稳压的闭环控制之前，该方法还包括如下步骤：

对第一发电机电枢线圈、转接电缆进行线路检测，判断上述线路是否存在短路或断路。

10.根据权利要求9所述的一种飞行器电源稳压供电控制方法，其特征在于，所述对第一发电机电枢线圈、转接电缆进行线路检测，判断上述线路是否存在短路或断路包括：

断开第一连接器插头和插座的连接，从第一连接器插头侧独立测量第一发电机电枢的线圈电阻；

断开第二连接器插头和插座的连接，从第二连接器插座侧独立测量转接电缆的电阻；

根据上述所有的电阻对应的电阻值判断线路是否存在短路或断路。