基于FPGA和DSP的非相似雙余度數字式前輪轉彎控制盒設計

(四川凌峰航空液壓機械有限公司，四川 廣漢 618300)

·機電工程·

基于FPGA和DSP的非相似雙余度數字式前輪轉彎控制盒設計

詹 翔

(四川凌峰航空液壓機械有限公司，四川 廣漢 618300)

為防止相似余度系統的共性故障雪崩式損害的發生，設計了一種非相似雙余度數字式前輪轉彎控制盒。該控制盒由FPGA控制器和DSP控制器組成。通過運用FPGA，減少了器件數量，提高了產品集成度和可靠性；通過FPGA控制器與DSP控制器的數據交換和同步輸出，避開了因非相似軟件不同而帶來的設計難點，降低了開發難度和成本。該設計中的數據交換和同步運行設計方法與技巧，為其他控制盒的設計提供了參考。

FPGA；控制器；非相似；雙余度

數字式電傳前輪轉彎防擺系統(以下簡稱轉彎系統)主要用于對飛機地面滑行階段的方向控制，防止前起落架出現擺振。當前轉彎系統大多采用DSP作為主控制器控制前輪轉彎。其軟件是串行運行，執行速度和效率較低，有時甚至會出現程序跑飛、死循環、復位不可靠等缺陷[1]。為此，本文采用FPGA作為主控制器，各功能由硬件并行處理。這既提高了執行速度和效率又提高了軟件的可靠性。

1 轉彎系統

轉彎系統一般由指令傳感器、控制盒、組合液壓閥、執行機構和反饋傳感器等組成，如圖1所示。飛機在地面滑行階段，輪載開關接通，駕駛員按下轉彎開關，控制盒收到輪載信號和轉彎信號后，接通電磁閥和伺服閥控制回路，控制轉彎系統進入轉彎狀態。此時駕駛員蹬動腳蹬或操縱手輪，通過指令傳感器發出前輪轉彎指令信號，控制盒根據裝在執行機構或前輪上的反饋傳感器獲得前輪實際轉角并與指令信號比較?！?br>