飛行訓練模擬器隨動油門臺的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種飛行訓練模擬器的隨動油門臺，包括主控臺、通訊模塊、運動控制模塊、電機驅動模塊、電機1、電機2、綜合控制模塊、手動優先、編碼器1、編碼器2，采用閉環控制的方式進行控制，其連接為編碼器1、編碼器2并行連接至綜合控制模塊串接后單向連接綜合控制模塊，按鍵控制單向連接綜合控制模塊，手動優先單向連接綜合控制模塊，綜合控制模單向連接塊運動控制模塊，運動控制模塊雙向連接通訊模塊，通訊模塊雙向連接主控臺，電機驅動模塊單向連接手動優、雙向連接塊運動控制模塊、電機1和電機2并行連接至電機驅動模塊串接后單向連接電機驅動模塊，技術效果是誤差小，出錯率低，自動化程度高，集成度高。
【專利說明】飛行訓練模擬器隨動油門臺
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種飛行隨動油門臺，特別涉及一種飛行訓練模擬器的隨動油門臺。
【背景技術】
[0002] 油門臺為發動機控制提供輸入信號，為飛機提供所需的發動機推力，并對發動機 的供油和斷油進行控制。掌握操縱隨動油門臺技術是飛行員必備的技能，飛行員訓練使用 的飛行模擬器中的隨動油門臺要求對真實飛行模擬的仿真程度極高，要求在完成基本油門 臺機械運動的基礎上，提出主控臺對油門臺自動控制功能，如傳遞位置信息、接收目標位置 及速率信息、反推功能、隨動功能、按鈕控制、手動控制優先、緩沖功能。基于降低訓練及展 示成本，進而擴大推廣范圍要求，需要一種飛行訓練模擬器隨動油門臺，在完成基本油門 臺機械運動的基礎上，提出主控臺對油門臺自動控制功能，如傳遞位置信息、接收目標位置 及速率信息、提供反推功能、隨動功能、按鈕控制、手動控制優先、緩沖功能等。
【發明內容】
[0003] 鑒于市場的需要，本發明提供一種飛行訓練模擬器隨動油門臺，包括主控臺、通訊 模塊、運動控制模塊、電機驅動模塊、電機1、電機2、綜合控制模塊、手動優先、編碼器1、編 碼器2,其特征在于：采用閉環控制的方式進行控制，其連接為編碼器1、編碼器2并行連接 至綜合控制模塊串接后單向連接綜合控制模塊，按鍵控制單向連接綜合控制模塊，手動優 先單向連接綜合控制模塊，綜合控制模單向連接塊運動控制模塊，運動控制模塊雙向連接 通訊模塊，通訊模塊雙向連接主控臺，電機驅動模塊單向連接手動優、雙向連接塊運動控制 模塊、電機1和電機2并行連接至電機驅動模塊串接后單向連接電機驅動模塊。本發明的 技術效果是誤差小，出錯率低，自動化程度較高，并且高度集成。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0004] 圖1是本發明的系統組成框圖。. 圖2是本發明的系統流程圖。
[0005] 圖3是本發明的電機驅動模塊電路圖。
【具體實施方式】
[0006] 如圖1、2、3所示，本發明包括主控臺、通訊模塊、運動控制模塊、電機驅動模塊、電 機1、電機2、綜合控制模塊、手動優先、編碼器1、編碼器2、直流電源，所述運動控制模塊，運 動控制模塊內部使用了一片DSP62201數字信號處理芯片，它的速度、分辨率、帶寬等指標 遠優于一般的控制器，伺服控制包括PID加 Notch和速度、加速度前饋控制，其伺服周期單 軸可達60 μ s，二軸聯動為110 μ s，4路PFM輸出，可同時控制四個電機。運動控制模塊內 部集成了伺服算法，PID算法，等高級算法，此運動控制模塊在硬件位置留出了兩個硬件限 位，因油門臺的擺動角度有限，為避免電機轉動超出控制范圍，故增加兩個限位功能（+LIMn 和-UMn)，同時硬件電路上增加了回零功能，當觸動到回零開關時，電機運動到零點位置。
[0007] 所述綜合控制模塊，本模塊的功能對按鍵等I/O信息進行采集，對運動控制模塊 所傳輸的信息進行分析與發送，并同時給予運動控制模塊閉環控制指令，對各個模塊之間 起到中心聯合作用，功能的實現由以下步驟完成， 開機、初始化； 主控臺發送預定目標位置； 對按鍵、具體位置、目標位置等I/O信息進行采集、分析、判定，脈沖判定具體位置和 目標位置是否一致，正確，目標信息打包發送主程序； 主程序對運動控制模塊所傳輸的信息進行分析與發送具體位置脈沖； 具體位置脈沖累積誤差判斷，小于正常值，給運動控制模塊閉環控制指令，使得電機 控制得以實現。
[0008] 所述通訊模塊，CAN總線通過CAN收發器接口芯片82C250的兩個輸出端CANH和 CANL與物理總線相連，CANH端的狀態只能是高電平或懸浮狀態，CANL端只能是低電平或懸 浮狀態，這就保證不會在出現在RS-485網絡中的現象，即當系統有錯誤，出現多節點同時 向總線發送數據時，導致總線呈現短路，從而損壞某些節點的現象，而且CAN節點在錯誤嚴 重的情況下具有自動關閉輸出功能，以使總線上其他節點的操作不受影響，從而保證不會 出現象在網絡中，因個別節點出現問題，使得總線處于"死鎖"狀態。
[0009] 所述電機驅動模塊，采用L297與L298組合控制電路，L297的特性是只需要時鐘、 方向和模式輸入信號，相位是由內部產生的，因此可減輕計算機和程序設計的負擔。L298芯 片是一種高壓、大電流雙H橋式驅動器。采用閉環控制的方式進行控制，連接為L297的8、 5、9、7、6、4腳分別連接1^298的11、6、12、10、7、5腳，1^297的12腳接5￥、串電阻1?接16腳、 接L298的9腳，L297的16腳接電容后接地，L297的2腳接地，L297的13腳接L298的15 腳、接電阻R S2后接地，L297的14腳接L298的1腳、接電阻R S 1后接地，L298的8腳 接地，L298的4腳接36V和橋式整流器芯片L6210的正極端、2腳接L6210的01端、3腳接 L6210的02端、13腳接L6210的03端、14腳接L6210的04端，L6210的01、02端分別接電 機1的兩端，L6210的03、04端分別接電機2的兩端。
[0010] 系統連接為編碼器1、編碼器2并行連接至綜合控制模塊串接后單向連接綜合控 制模塊，按鍵控制單向連接綜合控制模塊，手動優先單向連接綜合控制模塊，綜合控制模單 向連接塊運動控制模塊，運動控制模塊雙向連接通訊模塊，通訊模塊雙向連接主控臺，電機 驅動模塊單向連接手動優、雙向連接塊運動控制模塊、電機1和電機2并行連接至電機驅動 模塊串接后單向連接電機驅動模塊。
【權利要求】
1. 一種飛行訓練模擬器隨動油口臺，包括主控臺、通訊模塊、運動控制模塊、電機驅動 模塊、電機1、電機2、綜合控制模塊、手動優先、編碼器1、編碼器2,其特征在于；采用閉環控 制的方式進行控制，其連接為編碼器1、編碼器2并行連接至綜合控制模塊串接后單向連接 綜合控制模塊，按鍵控制單向連接綜合控制模塊，手動優先單向連接綜合控制模塊，綜合控 制模單向連接塊運動控制模塊，運動控制模塊雙向連接通訊模塊，通訊模塊雙向連接主控 臺，電機驅動板塊單向連接手動優、雙向連接塊運動控制板塊、電機1和電機2并燈連接至 電機驅動模塊串接后單向連接電機驅動模塊。
2. 如權利要求1所述的飛行訓練模擬器隨動油口臺，其特征在于：所述的電機驅動模 塊采用L297與L298N組合控制電路，連接為L297的8、5、9、7、6、4腳分別連接L298的11、 6、12、10、7、5腳，1^297的12腳接5￥、串電阻1?接16腳、接1^298的9腳，1^297的16腳接電 容后接地，L297的2腳接地，L297的13腳接L298的15腳、接電阻R S2后接地，L297的14 腳接L298的1腳、接電阻R S 1后接地，L298的8腳接地，L298的4腳接36V和橋式整流 器芯片L6210的正極端、2腳接L6210的01端、3腳接L6210的02端、13腳接L6210的03 端、14腳接L6210的04端，L6210的01、02端分別接電機1的兩端，L6210的03、04端分別 接電機2的兩端。
3. 如權利要求1所述的飛行訓練模擬器隨動油口臺，其特征在于：所述的綜合控制模 塊功能的實現由W下步驟完成， (1) 開機、初始化； (2) 主控臺發送預定目標位置； (3) 對按鍵、具體位置、目標位置等I/O信息進行采集、分析、判定，脈沖判定具體位置 和目標位置是否一致，正確，目標信息打包發送主程序； (4) 主程序對運動控制模塊所傳輸的信息進行分析與發送具體位置脈沖； (5) 具體位置脈沖累積誤差判斷，小于正常值，給運動控制模塊閉環控制指令，使得電 機控制得W實現。
【文檔編號】G05B17/02GK104460347SQ201410666245
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月20日 優先權日:2014年11月20日
【發明者】史屹君, 孫成文, 吳學強, 陳廣永, 張萌 申請人:天津市中環電子計算機有限公司