飛機電氣系統綜合控制技術

屈斌

摘 要：近年來，飛機系統呈現出全面數字化的趨勢。計算機和總線技術的發展為集成系統控制創造了條件。飛機性能越高，設備類型和投入飛機的電器數量就越多，從而提高系統供應的質量和可靠性。經過對飛機電子控制綜合管理系統的研究。

關鍵詞：飛機電氣系統;綜合控制;技術

隨著電氣和微電子技術的發展，固態裝置取代了傳統的飛機電子繼電器。這些裝置可以由電腦控制。自動負載控制和管理由計算機執行，而不是由整個設備或部分設備執行，從而減少設備的負載。該系統以計算機為中心，由多處理器總線和固態或混合控制器組成，新的配電系統被稱為飛機綜合控制系統。

一、飛機供電系統概述

飛機供電系統是現代飛機的重要組成部分。該功能是飛機上所有用電設備例如空中交通管制、各種電子設備、武器管制、照明、防冰和環境控制系統，以滿足技術規定的性能要求，確保電氣設備正常運行。飛機的電氣系統由供應系統和電氣設備組成。電力系統是一種電力、控制、轉換和配電系統，分為電力和配電系統。供電系統由主、二次、應急和輔助電源組成。主電源航空發動機驅動的發電機和功率調節器組成。主電源是飛機電氣設備的主電源。二次電源將主電源的能量轉換為另一種形式的電流。應急電源是獨立，當主電源在飛行過程中出現故障時，飛機的主要電氣設備得到供電。航空航天電池和輔助發電機是飛機上常用的輔助電源。配電系統由電線、配電裝置和保護裝置組成，用于將電源輸出的電力傳輸到電氣設備。配電系統的重量通常是電力系統的倍數，因此降低配電系統的重量很重要。

二、電氣綜合控制管理系統結構

1.電源系統?；谖⑻幚砥鞯臄底諫CU比模擬早期GCU提供更多的控制和保護。它支持故障檢測、隔離和多數據流，提高了電力系統的可維護性，并改進了自動化管理。GCU完成發電機的電壓調節、控制和保護。GCU與PSP通信，并將交流電源主狀態和故障數據發送到PSP。此外，GCU和APCU之間還存在電纜連接。GCU通過固定電纜向APCU發送工作狀態信號至主電網通道。當交流主電路故障時，APCU對主電路進行交流控制。GCU獨立于PSP運作。變壓器的控制、狀態和故障信號輸出由連接到DCPU執行，為DCPU提供二次直流電源的狀態和故障信號。

2.控制匯流條。（BPCU）主要用于監控、隔離和轉換主總線和網絡總線。同時，它可以連接到多個電機功率控制器（EMPC），以實現大功率負載的自動控制和管理，以及分布式負載的控制和保護。從電源電壓到電機的轉換控制由APCU執行。直流主匯流條之間的開關控制和干擾隔離由DPCU完成。

3.配電技術。飛機配電系統由電網、裝置和電網保護組成。該功能是將電源輸出的電能傳輸到飛機并分配給飛機的電氣設備。更廣泛地使用高性能飛機和電器，傳統配電方法可能會導致交通堵塞和配電系統重量增加。手動負荷管理和駕駛員超載。它為配電系統提供了高性能、容錯和可靠性。冗馀容錯自動配電系統是提高系統可靠性的技術手段。這樣，系統就可以在單點和多點故障時提供負載供電。

自動配電系統。是根據關鍵飛行、任務和非關鍵負載分類的容錯系統。該系統具有自動管理和配電的SSPC，為關鍵飛行負載提供可靠、容錯的電源。這是一個基于總線的計算機控制系統。該系統由PSP、RPDU、遠程終端和數據總線組成。PSP負責整個系統的控制。CPU布局用于提高可靠性。兩個PSP之間的單獨線路確保兩個PSP都需要總線控制。PSP管理和控制系統通常執行總線控制功能。另一個PSP監視上一個PSP。如果先前PSP檢測到錯誤，則該函數將以先前PSP的運行。PSP通過接收航空航天電子系統的指令來收集電氣系統的數據，以便對高層系統執行控制任務，實現配電系統的集中管理。RPDU是一個分布式負載中心，用于控制和管理周圍負載以共享PSP負載。PSP監控其總線的電壓和電流，并在ssp和總線故障時控制和監控控制。繼電器切換到另一匯流條，并向PSP發送狀態消息。根據載荷的含義和位置，RPDU將其分配給下一區域的相應總線。RPDU會根據正常工作狀態和負荷運行自動分配電力負荷，以便自動管理電力供應。遠程終端。具有局部處理能力的智能終端。它主要監測主總線的電壓，控制外部電源。50 EMPC/rt為分布式控制和高電流保護類型提供了以下功能，控制EMPC的動作以保護電源和相應的負載。監視主分發中心和EMC的狀態并報告錄PSP。BPCU和EPCU實現遠程終端的功能。SSPC由功率半導體和大型集成電路組成。電機在無故障的情況下降低，自動供電是可能的。它具有繼電器、接觸器等功能，可防止在開關過程中電弧和燒蝕。故障保護是通過直接檢測電流實現的，而不是通過熱備份實現的，以盡量減少短路的影響。

4.自動負載管理。自動配電系統具有自動負載管理功能。ELMS配置分布在飛機不同部分的多個RPDU。基于與飛機不同飛行階段相對應的不同載荷管理原理的不同載荷自動控制。負荷管理的優先順序取決于發電機數量、容量、總線布局、運行狀態、電力負荷類型和電力需求。各SSPC開關必須根據所需的邏輯方程進行，邏輯方程中每種狀態的信息應通過可能反映RPDU傳輸到的系統飛行狀態的相關物理數據進行。PSP處理終端電源狀態和負載狀態，收集此信息并計算相應的負載平衡方程。因此，必須求解載荷控制方程。所需的電源由SSPC提供。每個電氣負荷由系統和負荷的邏輯表達式控制。

航空電氣綜合管理系統目前側重于航空航天電氣工程的研究與發展。我國目前的飛機控制和配電方法已不再符合現代飛機電子系統的要求，因此采用了綜合電氣控制。系統管理的工程研究旨在積極影響這項技術在我國飛機上的應用。

參考文獻：

[1]李華.航空航天器供電系統.北京航空航天大學出版社，2005.9

[2]王仰茂.飛機電氣系統綜合控制技術綜述，航空電子技術，1998.3

[3]李濤.先進飛機供電系統控制技術研究報告.西北工業大學飛機供電系統研究所.1998.10

[4]吳英.先進飛機電氣系統計算機控制技術研究，碩士論文，2005.3