专利名称：电传飞控模拟备份系统余度配置结构的制作方法
技术领域：
本发明属于航空电子技术，涉及对电传飞控模拟备份系统余度配置结构的改进。
背景技术：
目前的电传飞控模拟备份系统余度配置结构参见图1，它由4个模拟备份控制律 模块、4个四余度监控表决器、4个加法器、4个单刀双掷主/备转换开关和两个两余度监控 器组成。4个模拟备份控制律模块分别是A通道模拟备份控制律模块1、B通道模拟备份控 制律模块2、C通道模拟备份控制律模块3和D通道模拟备份控制律模块4，4个四余度监控 表决器分别是A通道监控表决器5、B通道监控表决器6、C通道监控表决器7和D通道监 控表决器8，4个加法器分别是A通道加法器9、B通道加法器10、C通道加法器11和D通 道加法器12，4个主/备转换开关分别是A通道主/备转换开关Kl、B通道主/备转换开关 K2、C通道主/备转换开关K3和D通道主/备转换开关K4 ；两个两余度监控器是第一两余 度监控器13和第二两余度监控器14。A通道监控表决器5的第一输入端5a分别与B通道 监控表决器6的第二输入端6b、C通道监控表决器7的第三输入端7c和D通道监控表决器 8的第四输入端8d连接，A通道监控表决器5的第二输入端5b分别与B通道监控表决器6 的第三输入端6c、C通道监控表决器7的第二输入端7d和D通道监控表决器8的第一输入 端8a连接，A通道监控表决器5的第三输入端5c分别与B通道监控表决器6的第四输入 端6d、C通道监控表决器7的第一输入端7a和D通道监控表决器8的第二输入端8b连接， A通道监控表决器5的第四输入端5d分别与B通道监控表决器6的第一输入端6a、C通道 监控表决器7的第二输入端7b和D通道监控表决器8的第三输入端8c连接；A通道监控 表决器5的输出端5e是A通道监控表决器的输出端，B通道监控表决器6的输出端6e是 B通道监控表决器的输出端，C通道监控表决器7的输出端7e是C通道监控表决器的输出 端，D通道监控表决器8的输出端8e是D通道监控表决器的输出端。A通道加法器9的输 出端9c与A通道监控表决器5的第一输入端5a连接，A通道加法器9的第二输入端9b与 A通道舵面反馈信号输出端PA连接，A通道加法器9的第一输入端9a与A通道主/备转换 开关Kl的公共端Klc连接；B通道加法器10的输出端IOc与B通道监控表决器6的第一输 入端6a连接，B通道加法器10的第二输入端IOb与B通道舵面反馈信号输出端PB连接，B 通道加法器10的第一输入端IOa与B通道主/备转换开关K2的公共端K2c连接；C通道 加法器11的输出端Ilc与C通道监控表决器7的第一输入端7a连接，C通道加法器11的 第二输入端lib与C通道舵面反馈信号输出端PC连接，C通道加法器11的第一输入端Ila 与C通道主/备转换开关K3的公共端K3c连接；D通道加法器12的输出端12c与D通道监 控表决器8的第一输入端8a连接，D通道加法器12的第二输入端12b与D通道舵面反馈 信号输出端PD连接，D通道加法器12的第一输入端12a与D通道主/备转换开关K4的公 共端K4c连接。A通道主/备转换开关Kl的第一触点Kla与A通道模拟备份控制律模块1 的输出端连接，A通道主/备转换开关Kl的第二触点Klb与A通道飞控计算机的舵面指令 信号输出端FA连接；B通道主/备转换开关K2的第二触点K2b与B通道飞控计算机的舵
4面指令信号输出端FB连接；C通道主/备转换开关K3的第一触点K3a与C通道模拟备份 控制律模块3的输出端连接，C通道主/备转换开关K3的第二触点K3b与C通道飞控计算 机的舵面指令信号输出端FC连接；D通道主/备转换开关K4的第一触点K4a与C通道模 拟备份控制律模块3的输出端连接，D通道主/备转换开关K4的第二触点K4b与D通道飞 控计算机的舵面指令信号输出端FD连接。A通道主/备转换开关Kl的控制端Kld与A通 道飞控计算机的主/备转换信号输出端连接，B通道主/备转换开关K2的控制端K2d与B 通道飞控计算机的主/备转换信号输出端连接，C通道主/备转换开关K3的控制端与C通 道飞控计算机的主/备转换信号输出端连接，D通道主/备转换开关K4的控制端K4d与D 通道飞控计算机的主/备转换信号输出端连接。B通道模拟备份控制律模块2的输出端与 第一两余度监控器13的第二输入端13b连接，第一两余度监控器13的第一输入端13a与A 通道模拟备份控制律模块1的输出端连接，第一两余度监控器13的输出端与A通道和B通 道舵面作动器控制逻辑电路的输入端连接；D通道模拟备份控制律模块4的输出端与第二 两余度监控器14的第二输入端14b连接，第二两余度监控器14的第一输入端14a与C通 道模拟备份控制律模块3的输出端连接，第二两余度监控器14的输出端与C通道和D通道 舵面作动器控制逻辑电路的输入端连接。图1所示电传飞控模拟备份系统余度配置结构的工作原理是正常工作模式下，4 个飞控计算机的主/备转换信号输出端输出低电平，4个主/备转换开关Kl K4的公共端 与第二触点连接，A通道、B通道、C通道和D通道的飞控计算机指令FA、FB、FC和FD信号 参与A通道、B通道、C通道和D通道的作动器的控制，A通道的模拟备份控制律模块1和C 通道的模拟备份控制律模块3的输出信号被断开。应急工作模式下，4个飞控计算机的主/ 备转换信号输出端输出高电平，4个主/备转换开关Kl K4的公共端与第一触点连接，A 通道的模拟备份控制律模块1和C通道的模拟备份控制律模块3的输出信号参与A通道、B 通道、C通道和D通道的作动器的控制，A通道、B通道、C通道和D通道的飞控计算机指令 FA、FB、FC和FD信号被断开。A通道的模拟备份控制律模块1的输出信号输入第一两余度 监控器13的第一输入端13a，B通道的模拟备份控制律模块2的输出信号输入第一两余度 监控器13的第二输入端13b，若上述两个输出信号的差值低于第一两余度监控器13的监控 阈值，则第一两余度监控器13的输出信号为“正常”；若上述两个输出信号的差值高于第一 两余度监控器13的监控阈值，则第一两余度监控器13的输出信号为“故障”，该“正常”或 “故障”信号输入A通道和B通道舵面作动器控制逻辑电路进行处理。在正常工作模式下， 第一和第二两余度监控器分别监控A通道和C通道的应急备份控制律模块，第一和第二两 余度监控器的监控结果输出给作动器控制逻辑电路，但是第一和第二两余度监控器监控结 果不参与第一、第二、第三和第四四余度表决监控器的控制。在应急备份工作模式下，作动 器控制逻辑电路依据第一和第二两余度监控器监控结果控制A通道、B通道、C通道和D通 道第一、第二、第三和第四四余度表决监控器，例如第一两余度监控器监控结果“正常”，则A 通道和B通道的表决监控器正常工作；第一两余度监控器监控结果“故障”，则A通道和B通 道的表决监控器不参与作动器控制，C通道和D通道的控制原理同A通道和B通道。其缺点是第一、实时工作通道只有两个，资源浪费大，余度降级快，可靠性低。由 于在模拟备份控制系统的每两余度之间采用一个专用的两余度监控器实现两个通道的比 较监控，在每两余度中只有一个通道处于工作状态。若两余度中有一个通道故障时，该两余度通道均被切断，造成资源浪费，可靠性下降。第二、需要两个两余度监控器，结构复杂。
发明内容
本发明的目的是提出一个四通道同时工作、避免浪费资源、可靠性高、结构简单 的电传飞控模拟备份系统余度配置结构。本发明的技术方案是电传飞控模拟备份系统余度配置结构，它由4个模拟备份 控制律模块、4个四余度监控表决器、4个加法器和4个单刀双掷主/备转换开关组成，4个 模拟备份控制律模块分别是A通道模拟备份控制律模块1、B通道模拟备份控制律模块2、 C通道模拟备份控制律模块3和D通道模拟备份控制律模块4，4个四余度监控表决器分别 是A通道监控表决器5、B通道监控表决器6、C通道监控表决器7和D通道监控表决器8，4 个加法器分别是A通道加法器9、B通道加法器10、C通道加法器11和D通道加法器12，4 个主/备转换开关分别是A通道主/备转换开关K1、B通道主/备转换开关K2、C通道主/ 备转换开关K3和D通道主/备转换开关K4 ；A通道监控表决器5的第一输入端5a分别与 B通道监控表决器6的第二输入端6b、C通道监控表决器7的第三输入端7c和D通道监控 表决器8的第四输入端8d连接，A通道监控表决器5的第二输入端5b分别与B通道监控表 决器6的第三输入端6c、C通道监控表决器7的第二输入端7d和D通道监控表决器8的第 一输入端8a连接，A通道监控表决器5的第三输入端5c分别与B通道监控表决器6的第四 输入端6d、C通道监控表决器7的第一输入端7a和D通道监控表决器8的第二输入端8b 连接，A通道监控表决器5的第四输入端5d分别与B通道监控表决器6的第一输入端6a、 C通道监控表决器7的第二输入端7b和D通道监控表决器8的第三输入端8c连接；A通道 监控表决器5的输出端5e是A通道监控表决器的输出端，B通道监控表决器6的输出端6e 是B通道监控表决器的输出端，C通道监控表决器7的输出端7e是C通道监控表决器的输 出端，D通道监控表决器8的输出端8e是D通道监控表决器的输出端；A通道加法器9的 输出端9c与A通道监控表决器5的第一输入端5a连接，A通道加法器9的第二输入端9b 与A通道舵面反馈信号输出端PA连接，A通道加法器9的第一输入端9a与A通道主/备 转换开关Kl的公共端Klc连接；B通道加法器10的输出端IOc与B通道监控表决器6的 第一输入端6a连接，B通道加法器10的第二输入端IOb与B通道舵面反馈信号输出端PB 连接，B通道加法器10的第一输入端IOa与B通道主/备转换开关K2的公共端K2c连接； C通道加法器11的输出端Ilc与C通道监控表决器7的第一输入端7a连接，C通道加法器 11的第二输入端lib与C通道舵面反馈信号输出端PC连接，C通道加法器11的第一输入 端1 Ia与C通道主/备转换开关K3的公共端K3c连接；D通道加法器12的输出端12c与D 通道监控表决器8的第一输入端8a连接，D通道加法器12的第二输入端12b与D通道舵面 反馈信号输出端PD连接，D通道加法器12的第一输入端12a与D通道主/备转换开关K4 的公共端K4c连接；A通道主/备转换开关Kl的第一触点Kla与A通道模拟备份控制律模 块1的输出端连接，A通道主/备转换开关Kl的第二触点Klb与A通道飞控计算机的舵面 指令信号输出端FA连接；B通道主/备转换开关K2的第二触点K2b与B通道飞控计算机 的舵面指令信号输出端FB连接；C通道主/备转换开关K3的第一触点K3a与C通道模拟 备份控制律模块3的输出端连接，C通道主/备转换开关K3的第二触点K3b与C通道飞控 计算机的舵面指令信号输出端FC连接；D通道主/备转换开关K4的第二触点K4b与D通道飞控计算机的舵面指令信号输出端FD连接；A通道主/备转换开关Kl的控制端Kld与A 通道飞控计算机的主/备转换信号输出端连接，B通道主/备转换开关K2的控制端K2d与 B通道飞控计算机的主/备转换信号输出端连接，C通道主/备转换开关K3的控制端与C 通道飞控计算机的主/备转换信号输出端连接，D通道主/备转换开关K4的控制端K4d与 D通道飞控计算机的主/备转换信号输出端连接；其特征在于，B通道模拟备份控制律模块 2的输出端与B通道主/备转换开关K2的第二触点K2b连接，D通道模拟备份控制律模块 4的输出端与D通道主/备转换开关K4的第二触点K4b连接。本发明的优点是四通道能够同时工作，避免了浪费资源，提高了系统的可靠性， 简化了系统结构。
图1是现有的电传飞控模拟备份系统余度配置结构的结构原理框图。图2是本发明的结构原理框图。
具体实施例方式下面对本发明做进一步详细说明。参见图2，电传飞控模拟备份系统余度配置结 构，它由4个模拟备份控制律模块、4个四余度监控表决器、4个加法器和4个单刀双掷主/ 备转换开关组成，4个模拟备份控制律模块分别是A通道模拟备份控制律模块1、B通道模 拟备份控制律模块2、C通道模拟备份控制律模块3和D通道模拟备份控制律模块4，4个四 余度监控表决器分别是A通道监控表决器5、B通道监控表决器6、C通道监控表决器7和D 通道监控表决器8，4个加法器分别是A通道加法器9、B通道加法器10、C通道加法器11和 D通道加法器12，4个主/备转换开关分别是A通道主/备转换开关Kl、B通道主/备转换 开关K2、C通道主/备转换开关K3和D通道主/备转换开关K4 ；A通道监控表决器5的第 一输入端5a分别与B通道监控表决器6的第二输入端6b、C通道监控表决器7的第三输入 端7c和D通道监控表决器8的第四输入端8d连接，A通道监控表决器5的第二输入端5b 分别与B通道监控表决器6的第三输入端6c、C通道监控表决器7的第二输入端7d和D通 道监控表决器8的第一输入端8a连接，A通道监控表决器5的第三输入端5c分别与B通 道监控表决器6的第四输入端6d、C通道监控表决器7的第一输入端7a和D通道监控表决 器8的第二输入端8b连接，A通道监控表决器5的第四输入端5d分别与B通道监控表决器 6的第一输入端6a、C通道监控表决器7的第二输入端7b和D通道监控表决器8的第三输 入端8c连接；A通道监控表决器5的输出端5e是A通道监控表决器的输出端，B通道监控 表决器6的输出端6e是B通道监控表决器的输出端，C通道监控表决器7的输出端7e是 C通道监控表决器的输出端，D通道监控表决器8的输出端8e是D通道监控表决器的输出 端；A通道加法器9的输出端9c与A通道监控表决器5的第一输入端5a连接，A通道加法 器9的第二输入端9b与A通道舵面反馈信号输出端PA连接，A通道加法器9的第一输入 端9a与A通道主/备转换开关Kl的公共端Klc连接；B通道加法器10的输出端IOc与B 通道监控表决器6的第一输入端6a连接，B通道加法器10的第二输入端IOb与B通道舵 面反馈信号输出端PB连接，B通道加法器10的第一输入端IOa与B通道主/备转换开关 K2的公共端K2c连接；C通道加法器11的输出端Ilc与C通道监控表决器7的第一输入端7a连接，C通道加法器11的第二输入端lib与C通道舵面反馈信号输出端PC连接，C通道 加法器11的第一输入端Ila与C通道主/备转换开关K3的公共端K3c连接；D通道加法 器12的输出端12c与D通道监控表决器8的第一输入端8a连接，D通道加法器12的第二 输入端12b与D通道舵面反馈信号输出端PD连接，D通道加法器12的第一输入端12a与D 通道主/备转换开关K4的公共端K4c连接；A通道主/备转换开关Kl的第一触点Kla与A 通道模拟备份控制律模块1的输出端连接，A通道主/备转换开关Kl的第二触点Klb与A 通道飞控计算机的舵面指令信号输出端FA连接；B通道主/备转换开关K2的第二触点K2b 与B通道飞控计算机的舵面指令信号输出端ra连接；C通道主/备转换开关K3的第一触 点K3a与C通道模拟备份控制律模块3的输出端连接，C通道主/备转换开关K3的第二触 点K3b与C通道飞控计算机的舵面指令信号输出端FC连接；D通道主/备转换开关K4的 第二触点K4b与D通道飞控计算机的舵面指令信号输出端FD连接；A通道主/备转换开关 Kl的控制端Kld与A通道飞控计算机的主/备转换信号输出端连接，B通道主/备转换开 关K2的控制端K2d与B通道飞控计算机的主/备转换信号输出端连接，C通道主/备转换 开关K3的控制端与C通道飞控计算机的主/备转换信号输出端连接，D通道主/备转换开 关K4的控制端K4d与D通道飞控计算机的主/备转换信号输出端连接；其特征在于，B通 道模拟备份控制律模块2的输出端与B通道主/备转换开关K2的第二触点K2b连接，D通 道模拟备份控制律模块4的输出端与D通道主/备转换开关K4的第二触点K4b连接。
本发明的工作原理是正常工作模式下，4个飞控计算机的主/备转换信号输出端 输出低电平，4个主/备转换开关Kl K4的公共端与第二触点连接，A通道、B通道、C通 道和D通道的飞控计算机指令FA、FB、FC和FD信号参与A通道、B通道、C通道和D通道的 作动器的控制，A通道、B通道、C通道和D通道的模拟备份控制律模块1、2、3、和4的输出 信号被断开；此时，第一、第二、第三和第四四余度表决监控器的不监控A通道、B通道、C通 道和D通道的模拟备份控制律模块1、2、3、和4的输出信号，而是通过A通道、B通道、C通 道和D通道的飞控计算机的机载软件对A通道、B通道、C通道和D通道的模拟备份控制律 模块1、2、3、和4的输出信号进行监控。应急工作模式下，4个飞控计算机的主/备转换信 号输出端输出高电平，4个主/备转换开关Kl K4的公共端与第一触点连接，A通道、B通 道、C通道和D通道的模拟备份控制律模块1、2、3、和4的输出信号参与A通道、B通道、C 通道和D通道的作动器的控制，A通道、B通道、C通道和D通道的飞控计算机指令FA、FB、 FC和FD信号被断开；此时，第一、第二、第三和第四四余度表决监控器监控A通道、B通道、 C通道和D通道的模拟备份控制律模块1、2、3、和4的输出信号，例如A通道模拟备份控制 律模块1的输出信号“故障”，则断开第一四余度表决监控器，即A通道A通道模拟备份控制 律模块1的输出信号不参与作动器控制。
权利要求
电传飞控模拟备份系统余度配置结构，它由4个模拟备份控制律模块、4个四余度监控表决器、4个加法器和4个单刀双掷主/备转换开关组成，4个模拟备份控制律模块分别是A通道模拟备份控制律模块[1]、B通道模拟备份控制律模块[2]、C通道模拟备份控制律模块[3]和D通道模拟备份控制律模块[4]，4个四余度监控表决器分别是A通道监控表决器[5]、B通道监控表决器[6]、C通道监控表决器[7]和D通道监控表决器[8]，4个加法器分别是A通道加法器[9]、B通道加法器[10]、C通道加法器[11]和D通道加法器[12]，4个主/备转换开关分别是A通道主/备转换开关K1、B通道主/备转换开关K2、C通道主/备转换开关K3和D通道主/备转换开关K4；A通道监控表决器[5]的第一输入端[5a]分别与B通道监控表决器[6]的第二输入端[6b]、C通道监控表决器[7]的第三输入端[7c]和D通道监控表决器[8]的第四输入端[8d]连接，A通道监控表决器[5]的第二输入端[5b]分别与B通道监控表决器[6]的第三输入端[6c]、C通道监控表决器[7]的第二输入端[7d]和D通道监控表决器[8]的第一输入端[8a]连接，A通道监控表决器[5]的第三输入端[5c]分别与B通道监控表决器[6]的第四输入端[6d]、C通道监控表决器[7]的第一输入端[7a]和D通道监控表决器[8]的第二输入端[8b]连接，A通道监控表决器[5]的第四输入端[5d]分别与B通道监控表决器[6]的第一输入端[6a]、C通道监控表决器[7]的第二输入端[7b]和D通道监控表决器[8]的第三输入端[8c]连接；A通道监控表决器[5]的输出端[5e]是A通道监控表决器的输出端，B通道监控表决器[6]的输出端[6e]是B通道监控表决器的输出端，C通道监控表决器[7]的输出端[7e]是C通道监控表决器的输出端，D通道监控表决器[8]的输出端[8e]是D通道监控表决器的输出端；A通道加法器[9]的输出端[9c]与A通道监控表决器[5]的第一输入端[5a]连接，A通道加法器[9]的第二输入端[9b]与A通道舵面反馈信号输出端PA连接，A通道加法器[9]的第一输入端[9a]与A通道主/备转换开关K1的公共端K1c连接；B通道加法器[10]的输出端[10c]与B通道监控表决器[6]的第一输入端[6a]连接，B通道加法器[10]的第二输入端[10b]与B通道舵面反馈信号输出端PB连接，B通道加法器[10]的第一输入端[10a]与B通道主/备转换开关K2的公共端K2c连接；C通道加法器[11]的输出端[11c]与C通道监控表决器[7]的第一输入端[7a]连接，C通道加法器[11]的第二输入端[11b]与C通道舵面反馈信号输出端PC连接，C通道加法器[11]的第一输入端[11a]与C通道主/备转换开关K3的公共端K3c连接；D通道加法器[12]的输出端[12c]与D通道监控表决器[8]的第一输入端[8a]连接，D通道加法器[12]的第二输入端[12b]与D通道舵面反馈信号输出端PD连接，D通道加法器[12]的第一输入端[12a]与D通道主/备转换开关K4的公共端K4c连接；A通道主/备转换开关K1的第一触点K1a与A通道模拟备份控制律模块[1]的输出端连接，A通道主/备转换开关K1的第二触点K1b与A通道飞控计算机的舵面指令信号输出端FA连接；B通道主/备转换开关K2的第二触点K2b与B通道飞控计算机的舵面指令信号输出端FB连接；C通道主/备转换开关K3的第一触点K3a与C通道模拟备份控制律模块[3]的输出端连接，C通道主/备转换开关K3的第二触点K3b与C通道飞控计算机的舵面指令信号输出端FC连接；D通道主/备转换开关K4的第二触点K4b与D通道飞控计算机的舵面指令信号输出端FD连接；A通道主/备转换开关K1的控制端K1d与A通道飞控计算机的主/备转换信号输出端连接，B通道主/备转换开关K2的控制端K2d与B通道飞控计算机的主/备转换信号输出端连接，C通道主/备转换开关K3的控制端与C通道飞控计算机的主/备转换信号输出端连接，D通道主/备转换开关K4的控制端K4d与D通道飞控计算机的主/备转换信号输出端连接；其特征在于，B通道模拟备份控制律模块[2]的输出端与B通道主/备转换开关K2的第二触点K2b连接，D通道模拟备份控制律模块[4]的输出端与D通道主/备转换开关K4的第二触点K4b连接。
全文摘要
本发明属于航空电子技术，涉及对电传飞控模拟备份系统余度配置结构的改进。它由4个模拟备份控制律模块、4个四余度监控表决器、4个加法器和4个单刀双掷主/备转换开关组成。本发明省掉了两个两余度监控器，B通道模拟备份控制律模块[2]的输出端与B通道主/备转换开关K2的第二触点K2b连接，D通道模拟备份控制律模块[4]的输出端与D通道主/备转换开关K4的第二触点K4b连接。本发明能保证四通道能够同时工作，避免了浪费资源，提高了系统的可靠性，简化了系统结构。
文档编号G05B9/03GK101916069SQ201010259680
公开日2010年12月15日 申请日期2010年8月19日 优先权日2010年8月19日
发明者何战斌, 占正勇, 周成, 武晓光, 苏安萍 申请人:中国航空工业第六一八研究所