飞行训练模拟器随动油门台的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种飞行训练模拟器的随动油门台，包括主控台、通讯模块、运动控制模块、电机驱动模块、电机1、电机2、综合控制模块、手动优先、编码器1、编码器2，采用闭环控制的方式进行控制，其连接为编码器1、编码器2并行连接至综合控制模块串接后单向连接综合控制模块，按键控制单向连接综合控制模块，手动优先单向连接综合控制模块，综合控制模单向连接块运动控制模块，运动控制模块双向连接通讯模块，通讯模块双向连接主控台，电机驱动模块单向连接手动优、双向连接块运动控制模块、电机1和电机2并行连接至电机驱动模块串接后单向连接电机驱动模块，技术效果是误差小，出错率低，自动化程度高，集成度高。
【专利说明】飞行训练模拟器随动油门台
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种飞行随动油门台，特别涉及一种飞行训练模拟器的随动油门台。
【背景技术】
[0002] 油门台为发动机控制提供输入信号，为飞机提供所需的发动机推力，并对发动机 的供油和断油进行控制。掌握操纵随动油门台技术是飞行员必备的技能，飞行员训练使用 的飞行模拟器中的随动油门台要求对真实飞行模拟的仿真程度极高，要求在完成基本油门 台机械运动的基础上，提出主控台对油门台自动控制功能，如传递位置信息、接收目标位置 及速率信息、反推功能、随动功能、按钮控制、手动控制优先、缓冲功能。基于降低训练及展 示成本，进而扩大推广范围要求，需要一种飞行训练模拟器随动油门台，在完成基本油门 台机械运动的基础上，提出主控台对油门台自动控制功能，如传递位置信息、接收目标位置 及速率信息、提供反推功能、随动功能、按钮控制、手动控制优先、缓冲功能等。
【发明内容】
[0003] 鉴于市场的需要，本发明提供一种飞行训练模拟器随动油门台，包括主控台、通讯 模块、运动控制模块、电机驱动模块、电机1、电机2、综合控制模块、手动优先、编码器1、编 码器2,其特征在于：采用闭环控制的方式进行控制，其连接为编码器1、编码器2并行连接 至综合控制模块串接后单向连接综合控制模块，按键控制单向连接综合控制模块，手动优 先单向连接综合控制模块，综合控制模单向连接块运动控制模块，运动控制模块双向连接 通讯模块，通讯模块双向连接主控台，电机驱动模块单向连接手动优、双向连接块运动控制 模块、电机1和电机2并行连接至电机驱动模块串接后单向连接电机驱动模块。本发明的 技术效果是误差小，出错率低，自动化程度较高，并且高度集成。
【专利附图】
【附图说明】
[0004] 图1是本发明的系统组成框图。. 图2是本发明的系统流程图。
[0005] 图3是本发明的电机驱动模块电路图。
【具体实施方式】
[0006] 如图1、2、3所示，本发明包括主控台、通讯模块、运动控制模块、电机驱动模块、电 机1、电机2、综合控制模块、手动优先、编码器1、编码器2、直流电源，所述运动控制模块，运 动控制模块内部使用了一片DSP62201数字信号处理芯片，它的速度、分辨率、带宽等指标 远优于一般的控制器，伺服控制包括PID加 Notch和速度、加速度前馈控制，其伺服周期单 轴可达60 μ s，二轴联动为110 μ s，4路PFM输出，可同时控制四个电机。运动控制模块内 部集成了伺服算法，PID算法，等高级算法，此运动控制模块在硬件位置留出了两个硬件限 位，因油门台的摆动角度有限，为避免电机转动超出控制范围，故增加两个限位功能（+LIMn 和-UMn)，同时硬件电路上增加了回零功能，当触动到回零开关时，电机运动到零点位置。
[0007] 所述综合控制模块，本模块的功能对按键等I/O信息进行采集，对运动控制模块 所传输的信息进行分析与发送，并同时给予运动控制模块闭环控制指令，对各个模块之间 起到中心联合作用，功能的实现由以下步骤完成， 开机、初始化； 主控台发送预定目标位置； 对按键、具体位置、目标位置等I/O信息进行采集、分析、判定，脉冲判定具体位置和 目标位置是否一致，正确，目标信息打包发送主程序； 主程序对运动控制模块所传输的信息进行分析与发送具体位置脉冲； 具体位置脉冲累积误差判断，小于正常值，给运动控制模块闭环控制指令，使得电机 控制得以实现。
[0008] 所述通讯模块，CAN总线通过CAN收发器接口芯片82C250的两个输出端CANH和 CANL与物理总线相连，CANH端的状态只能是高电平或悬浮状态，CANL端只能是低电平或悬 浮状态，这就保证不会在出现在RS-485网络中的现象，即当系统有错误，出现多节点同时 向总线发送数据时，导致总线呈现短路，从而损坏某些节点的现象，而且CAN节点在错误严 重的情况下具有自动关闭输出功能，以使总线上其他节点的操作不受影响，从而保证不会 出现象在网络中，因个别节点出现问题，使得总线处于"死锁"状态。
[0009] 所述电机驱动模块，采用L297与L298组合控制电路，L297的特性是只需要时钟、 方向和模式输入信号，相位是由内部产生的，因此可减轻计算机和程序设计的负担。L298芯 片是一种高压、大电流双H桥式驱动器。采用闭环控制的方式进行控制，连接为L297的8、 5、9、7、6、4脚分别连接1^298的11、6、12、10、7、5脚，1^297的12脚接5￥、串电阻1?接16脚、 接L298的9脚，L297的16脚接电容后接地，L297的2脚接地，L297的13脚接L298的15 脚、接电阻R S2后接地，L297的14脚接L298的1脚、接电阻R S 1后接地，L298的8脚 接地，L298的4脚接36V和桥式整流器芯片L6210的正极端、2脚接L6210的01端、3脚接 L6210的02端、13脚接L6210的03端、14脚接L6210的04端，L6210的01、02端分别接电 机1的两端，L6210的03、04端分别接电机2的两端。
[0010] 系统连接为编码器1、编码器2并行连接至综合控制模块串接后单向连接综合控 制模块，按键控制单向连接综合控制模块，手动优先单向连接综合控制模块，综合控制模单 向连接块运动控制模块，运动控制模块双向连接通讯模块，通讯模块双向连接主控台，电机 驱动模块单向连接手动优、双向连接块运动控制模块、电机1和电机2并行连接至电机驱动 模块串接后单向连接电机驱动模块。
【权利要求】
1. 一种飞行训练模拟器随动油口台，包括主控台、通讯模块、运动控制模块、电机驱动 模块、电机1、电机2、综合控制模块、手动优先、编码器1、编码器2,其特征在于；采用闭环控 制的方式进行控制，其连接为编码器1、编码器2并行连接至综合控制模块串接后单向连接 综合控制模块，按键控制单向连接综合控制模块，手动优先单向连接综合控制模块，综合控 制模单向连接块运动控制模块，运动控制模块双向连接通讯模块，通讯模块双向连接主控 台，电机驱动板块单向连接手动优、双向连接块运动控制板块、电机1和电机2并灯连接至 电机驱动模块串接后单向连接电机驱动模块。
2. 如权利要求1所述的飞行训练模拟器随动油口台，其特征在于：所述的电机驱动模 块采用L297与L298N组合控制电路，连接为L297的8、5、9、7、6、4脚分别连接L298的11、 6、12、10、7、5脚，1^297的12脚接5￥、串电阻1?接16脚、接1^298的9脚，1^297的16脚接电 容后接地，L297的2脚接地，L297的13脚接L298的15脚、接电阻R S2后接地，L297的14 脚接L298的1脚、接电阻R S 1后接地，L298的8脚接地，L298的4脚接36V和桥式整流 器芯片L6210的正极端、2脚接L6210的01端、3脚接L6210的02端、13脚接L6210的03 端、14脚接L6210的04端，L6210的01、02端分别接电机1的两端，L6210的03、04端分别 接电机2的两端。
3. 如权利要求1所述的飞行训练模拟器随动油口台，其特征在于：所述的综合控制模 块功能的实现由W下步骤完成， (1) 开机、初始化； (2) 主控台发送预定目标位置； (3) 对按键、具体位置、目标位置等I/O信息进行采集、分析、判定，脉冲判定具体位置 和目标位置是否一致，正确，目标信息打包发送主程序； (4) 主程序对运动控制模块所传输的信息进行分析与发送具体位置脉冲； (5) 具体位置脉冲累积误差判断，小于正常值，给运动控制模块闭环控制指令，使得电 机控制得W实现。
【文档编号】G05B17/02GK104460347SQ201410666245
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月20日 优先权日:2014年11月20日
【发明者】史屹君, 孙成文, 吴学强, 陈广永, 张萌 申请人:天津市中环电子计算机有限公司