FADEC系统软件非相似技术容错结构设计

随着航空发动机控制技术的发展，全权限数字电子控制（FADEC）系统的可靠性设计变得越来越重要；面对目前国内关于航空发动机高可靠性FADEC软件系统研究工作相对滞后的现状，针对硬件层基于相似余度技术，软件层基于非相似余度技术构成高可靠性FADEC系统的相关软件技术进行了研究；在提出FADEC系统软件非相似技术容错结构设计方案后，论文就此容错结构设计方案中的主要技术问题进行了研究。     

航空发动机FADEC系统软件故障分析

航空发动机的全权限数字电子控制(FADEC)系统具有体积小、重量轻,其控制软件易于编写和修改,并可以实现复杂的控制规律和许多现代控制算法等特点。软件的可靠性是系统可靠性的重要组成部分。本文研究了航空发动机FADEC系统中软件故障问题,并对软件故障问题的分类及其性质进行了研究和分析,为以后的软件可靠性设计做了较好的准备性工作。     

航空发动机FADEC系统软件故障分析

航空发动机的全权限数字电子控制(FADEC)系统具有体积小、重量轻,其控制软件易于编写和修改,并可以实现复杂的控制规律和许多现代控制算法等特点.软件的可靠性是系统可靠性的重要组成部分.本文研究了航空发动机FADEC系统中软件故障问题,并对软件故障问题的分类及其性质进行了研究和分析,为以后的软件可靠性设计做了较好的准备性工作.     

航空发动机FADEC双冗余嵌入式实时计算机系统架构设计

全权限数字控制——FADEC，是高性能航空发动机以及推进系统综合控制采取的控制形式，是许多国家的发展和研制重点；作为其核心的计算机系统硬件、软件设计的优劣，直接影响着FADEC及航空发动机的整体性能；文中通过对比传统FADEC，提出了一种基于硬件相似余度、软件非相似余度的FADEC计算机系统架构体系，重点分析了操作系统的选择方案，在该操作系统的基础上，可进行用户平台的搭建、应用程序的开发；采用此种架构，可提高FADEC的实时性、可靠性。     

FADEC硬件在回路测试系统设计

发动机全权限数字电子控制器(FADEC)对航空发动机进行实时在线控制,其控制效果直接影响发动机的安全运行.硬件在回路测试系统是FADEC设计与验证的重要手段之一.设计了一种FADEC硬件在回路测试系统,该系统包括发动机电子控制器(EEC)、接口模拟器、发动机和飞机模型及其显示系统.该系统可以实时模拟发动机和飞机的各种传感器、执行机构信号,对FADEC进行高效、全面的验证,主要包括控制规律、EEC的接口电路、自检测、容错和重构策略等.通过大量的试验测试表明,该系统能够实现实时、稳定、高效的闭环仿真,达到了验证控制算法和控制逻辑的要求.     

航空发动机智能转速传感器的设计

根据航空发动机转速传感器的原理,提出一种基于DSP与CAN的智能转速传感器.设计了上电自检电路、热电偶信号处理电路、DSP与CAN总线接口电路以及电源电路.该传感器系统集成度高,测量和处理速度快.实验表明,该转速传感器测量误差小,测量精度高、实时性好,可应用于航空发动机全权限数字式电子控制(FADEC)系统中,具有重要的实用价值.     

航空发动机智能温度传感器的设计

根据航空发动机温度传感器的原理,提出一种基于DSP与CAN的智能温度传感器。设计了上电自检电路、热电偶信号处理电路、DSP与CAN总线接口电路以及电源电路。该传感器系统集成度高,测量和处理速度快。实验表明,该温度传感器测量误差仅为1℃,测量精度高、实时性好,可应用于航空发动机全权限数字式电子控制(FADEC)系统中,具有重要的实用价值。     

航空发动机智能转速传感器的设计

根据航空发动机转速传感器的原理,提出一种基于DSP与CAN的智能转速传感器。设计了上电自检电路、热电偶信号处理电路、DSP与CAN总线接口电路以及电源电路。该传感器系统集成度高,测量和处理速度快。实验表明,该转速传感器测量误差小,测量精度高、实时性好,可应用于航空发动机全权限数字式电子控制(FADEC)系统中,具有重要的实用价值。     

航空发动机智能温度传感器的设计

根据航空发动机温度传感器的原理,提出一种基于数字信号处理器(DSP)与CAN的智能温度传感器。设计了上电自检电路、热电偶信号处理电路、DSP与CAN总线接口电路以及电源电路。该传感器系统集成度高、测量和处理速度快。试验表明:该温度传感器测量误差小、测量精度高、实时性好,可应用于航空发动机全权限数字式电子控制(FADEC)系统中,具有重要的实用价值。     

航空发动机智能自整角机传感器的设计

根据航空发动机自整角机传感器的原理,提出一种基于DSP与CAN的智能自整角机传感器。设计了上电自检电路、热电偶信号处理电路、DSP与CAN总线接口电路以及电源电路。该传感器系统集成度高,测量和处理速度快。实验表明,该自整角机传感器测量误差小,测量精度高、实时性好,可应用于航空发动机全权限数字式电子控制(FADEC)系统中,具有重要的实用价值。     

并行和分布式计算机监测系统的全局时钟设计

在分布环境下高度精确、可靠并且具有容错和检错能力的全局时钟是并行和分布式计算机监测系统中的一个极其重要的组成部分,它直接决定子分布环境下监测工作的精度以至最终的监测分析结果,本文以并行和分布式计算机监测系统ＭＳ－１为例,介绍了一种全局时钟设计方案,这种设计方案结合数字技术和锁相技术,采用容错和检错设计,具有理想的精度和可靠性以及很低的连接成本,事实上,该时钟的设计思想可适用于任何分布式实时系统。     

基于时钟同步技术在数据采集系统中的应用

介绍了一种系统时钟信号同步设计。为了提高系统时钟同步技术以及系统的可靠性,以现场可编程阵列（FPGA）代替传统的处理器为控制核心,采用锁相环（PLL）和Verilog硬件描述语言进行设计,达到复位实现时钟同步目的。实践证明,该设计运行稳定,可靠性强,适合在高速工作时钟下工作。     

基于分段过滤时间同步算法研究

随着通信及计算机网络的发展,越来越多的网络设备和网络应用对同步时间提出了越来越高的要求。但迄今为止端系统间的时间同步并没有得到很好的解决。首先系统描述了端系统时钟动态性的数学模型,然后提出了一种基于分段过滤的时间同步算法（SFTS算法）。该算法包含服务器主动式时钟同步算法,基于分段估算的频率差补偿算法,排队与频率跳变过滤算法三个部分。最后在实验网上对该算法进行了验证,并与NTP协议进行了对比。实验结果表明该算法确实能够实现大规模计算机间的高精度时间同步。     

基于任务同步的双机容错系统

提出了一种双机容错系统设计方案，系统采用基于任务的同步过程，利用双机控制器和外部存储器相互协作共同完成双机之间应用程序的同步。在双机均正常工作时，双机中的应用程序乱序执行，但其同步信息保存于外部存储器中，保证了系统执行结果的正确。在保证单机高性能和系统高可靠性的前提下，通过定义简洁的应用软件规范使系统具有较强的灵活性。针对系统中出现的双机切换等关键问题，提出了相应的解决方法。     

基于卡尔曼滤波的网络精确时钟同步研究

在网络化分布式测试与控制系统中,时钟同步是一项重要的课题研究指标.在基于IEEE 1588协议主从时钟的时钟同步中,时钟偏差和时钟漂移的精确测量是主从时钟同步的重要保证.提出了基于卡尔曼滤波的时钟同步方法,该方法不仅能对主从节点之间的时钟漂移进行估计、优化时钟模型,还能实现对时钟偏差的估计,消除传输网络中的干扰.实验结果表明,在时钟同步中引入卡尔曼滤波算法能显著提高时钟同步精度.     

分布交互式仿真中的高性能时钟设计问题研究

时空一致性是分布交互式仿真的关键问题，联网仿真的计算机之间的的时间同步必须达到一定的精度，而计算机的时钟分辨率是制约仿真系统时间同步精度的重要因素。在Windnws2000／NT操作系统下PC机系统时钟的分辨率较低，且时间漂移率较高，因此在使用PC机和Windows2000／NT操作系统的分布交互式仿真系统中，如果使用系统时钟，时间同步精度不可能很高，如果为每台PC机加装高性能外部时钟的话，不但会增加系统成本，而且也不利于系统扩展。该文提出了一种基于PC机性能计数器的高分辨率、低时间漂移时钟的设计方案，解决了分布交互式仿真系统基于PC机自身资源获取高性能时钟的问题。     

GPS-based Clock Synchronization in a Mobile,Distributed Real-Time System

In a vehicle tracking system computers aboard moving vehicles determine periodically their geographical position and transmit it to a control center. This paper presents a commercial vehicle tracking system as an example of a distributed real-time system with mobile components and focuses on the issue of clock synchronization. The mobile components of the system obtain highly accurate timing information from the Global Positioning System which is used to synchronize their local clocks to UTC world time. Thus a tight clock synchronization is achieved without imposing additional load on the communication channels of the system.     

基于GPS的无线传感器网络时间同步技术

在无线传感器网络测试系统中,为了对测试对象进行准确的测试,时间同步技术至关重要。根据GPS授时原理,提出了利用GPS秒脉冲对同步控制系统进行触发,并无线广播同步触发信号,同时,各传感器节点通过接收同步触发信号,进行时钟同步触发、时钟校准,以及对测试事件触发的同步采集。通过验证,各传感器节点之间的事件同步触发误差为1μs左右,并具有很高的可靠性,可广泛应用于航空、航海等工程测试领域。