燃油控制系统半实物试验台数字式油门操纵系统的设计与实现VIP专享VIP免费

燃油控制系统半实物试验台数字式油门操纵系统的设计与实现《电机与控制应用》2006，33(2)燃油控制系统半实物试验台数字式油门操纵系统的设计与实现慎凌雷，谢寿生，蔡开龙，彭靖波(空军工程大学工程学院，西安710038)摘要：针对传统的发动机油门操纵系统存在的缺陷，在某燃油控制系统试验台建设中提出了一种数字式油门控制方案，设计了油门手柄机构及步进电机带动油泵调节器的传动装置，编写了步进电机的控制程序，实现了通过推拉油门手柄改变油泵调节器油门开度的计算机控制。试验表明，该系统结构简单，安装方便，控制精度较高，并且能够通过修改软件实现多种燃油泵的试验，通用性好。关键词：油泵调节器；步进电机；计算机控制；油门操作系统中图分类号：TM383．6；TK413．8文献标识码：A文章编号：1001-8085(2006)02JD030J04TheDesignandApplicationofDi酉talThrotUeinFuelControlSystemsHEN1．流g—kt，XlEs}∞u—sheng，CAIK越-tong，PENGJi鸭一bo(Mech．Eng．Institute，AirForceEng．Univ．，Xi’an710038，China)Abstract：Inviewofthedefectsinconventionalen舀nethromemanipulatorsystem，Adi舀taltllmnlecontrolschemewasputforwardinthepaper，thethrottlehandlemechanismandstepmotortmnsmission—mech粕ismw髂de·signed，thecontrolpIDgmmiscompiled，andthecomputercontrolisrealizedbypushingandpulingthrottlehandletochangefuelpumpgovemorthmmeopening．Result0fexperimentationprovesthatthedigitalthromeinstaUexpedient一1y，notonlyhassimplestlllcture，smallmeasuringerror，butalsohashighinte铲ationaTIdhighprocessingspeed．Meanwhile，itcanrealizesomeotherfuelpumpgovemors’experimentsbyrevisingprogram．Keywords：fuel-oilp岫pgovemor；stepmotor；computercontrol；throtUemaIIiplllatorsys劬O引言传统的发动机燃油泵油门操纵系统是由机械传动的，虽然结构简单，但存在很多缺陷：传动部件较多，更换任何附件后都必须重新调节整个系统的协调性，而且调节较为复杂；可靠性不高，存在传动死角；误差较大，不利于远程传动。针对这些缺陷，在某燃油控制系统半实物试验台的改造建设中提出了一种数字式油门控制方案，主要由油门手柄机构、机械传动装置、工业控制计算机、步进电机及其驱动器组成，其主要组成框图如图1所示。油门机构工控机执行机构图1数字式油门控制系统总体构成原理图十基金项目：空军科研基金资助项目(2003l(J01705)一30—万方数据《电机与控制应用》2006，33(2)燃油控制系统半实物试验台数字式油门操纵系统的设计与实现数字式油门控制系统的基本思路是：油门手柄的角位移d经过油门机构，产生实时的模拟电压玑=八a)；模拟电压以及其改变量△玑由工业控制计算机的硬件采集模块采进计算机，经过控制程序运算，由硬件发送模块发出模拟电压来控制步进电机的转动方向，一定数量的脉冲信号控制步进电机的转动角度；并通过机械传动装置带动油泵的油门转动，使其转角与油门手柄转角一一对应。1油门机构的设计1．1油门机构信号转换原理设计时把油门机构作为一个传感器看待，实现输入油门手柄角度与输出电压的对应关系。油门手柄的角位移转换为电压信号是通过一个可变电阻R和直流电源E实现的。油门机构信号转换的电路原理图如图2所示。通过机械传动装置，推拉油门手柄改变可变电阻上的移动点2，使2点的位移同油门手柄角位移成正比，从而改变可变电阻的阻值疋，进而改变输出电压以。输出电压酞图2油门机构信号转换的电路原理图由图2知，输出电压为玑=吉E。输出电压』、u，与可变电阻的阻值R。成线性关系，便于计算。1．2油门机构附件的选取图2中的油门手柄为实物J7飞机座舱油门手柄；直流电源E选取双路可跟踪直流稳压电源(HYl711—10S)，保证输出12V恒定电压；所选择的可变电阻要求是高精度电阻，阻值变化范围为0—10kQ；其功率要满足要求，而且可变电阻形状要便于安装，其阻值变化要能快速准确反应油门手柄的移动量。调整电阻安装位置，使油门手柄在全程范围内移动时其输出电压玑在0～10V范围内，保证以可以经采集模块JV53413(输入量程为0...