一种基于FPGA控制的飞机货舱门机电驱动装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于航空机电控制技术领域，具体涉及一种基于FPGA控制的飞机货舱门机电驱动装置。本发明专利技术包括线性作动器、控制面板、传动软轴和电动驱动工具，可实现“电传飞控”，具有较高的自动化程度，在可靠性、安全性、维修性指标上实现大幅提高，且加工难度小、成本低、重量轻，适合飞机应用，尤其适合在全电/多电飞机上应用。

An Electrical and Mechanical Driving Device for Aircraft Cargo Door Based on FPGA Control

The invention belongs to the technical field of Aeronautical electromechanical control, in particular to an electromechanical driving device for an aircraft cargo door based on FPGA control. The invention includes a linear actuator, a control panel, a transmission flexible shaft and an electric drive tool, which can realize \fly-by-wire\ flight control, has high automation degree, greatly improves reliability, safety and maintainability indexes, and has low processing difficulty, low cost and light weight, and is suitable for aircraft applications, especially for all-electric/multi-electric aircraft applications.

【技术实现步骤摘要】
一种基于FPGA控制的飞机货舱门机电驱动装置
本专利技术属于航空机电控制
，具体涉及一种基于FPGA控制的飞机货舱门机电驱动装置。
技术介绍
国内外现有的民用飞机在进行货舱门开闭时，通常使用货舱门液压控制系统，通过液压控制货舱门的开启和关闭可以实现基本的舱门开闭功能。但是，现有的舱门液压控制系统仅仅是机械式的进行人工控制，内部没有电路系统实现开闭控制，其自动化程度很低，操作复杂，人机工程与安全性方面的考虑存在不足。现有的货舱门液压控制系统通过阀和液压缸控制货舱门的开关，舱门处结构简单，安装方便，但液压管路布置复杂，不符合多电飞机/全电飞机的发展趋势。货舱门液压控制系统主要存在如下问题：1.液压管路复杂，总体成本高，若飞机为全电飞机，需要单独为此提供液压能源铺设液压管路，此问题尤为突出；2.液压油容易受到污染，阀和液压管路容易发生堵塞，系统可靠性低；3.发生堵塞后没有紧急手动开/关门模式，只能通过阀的旁通模式将门打开，操作性差，延长了飞机停靠时间；4.该系统维修性差，拆卸液压缸时会出现漏油问题；该系统为开环系统，需要通过人观察是否开/关门到位，自动化程度低，精度低。
技术实现思路
本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于FPGA控制的飞机货舱门机电驱动装置，包括线性作动器(1)和控制面板(2)，其特征在于：飞机卸货过程中，线性作动器(1)进行自检，自检结果正常时进入工作模式接受开门指令后开启货舱门：控制面板(2)通过将开门指令发送线性作动器(1)，由线性作动器(1)的控制器(1‑1)进行运算，驱动电机转动，电机带动作动杆(1‑2‑5)伸出，作动杆(1‑2‑5)推动货舱门开启；卸货完成后，线性作动器(1)进行自检，自检结果正常时进入工作模式接受关门指令后关闭货舱门：控制面板(2)通过将关门指令发送线性作动器(1)，由线性作动器(1)的控制器(1‑1)进行运算，驱动电机转动，电机带动作动杆(1‑2‑5...

【技术特征摘要】
1.一种基于FPGA控制的飞机货舱门机电驱动装置，包括线性作动器(1)和控制面板(2)，其特征在于：飞机卸货过程中，线性作动器(1)进行自检，自检结果正常时进入工作模式接受开门指令后开启货舱门：控制面板(2)通过将开门指令发送线性作动器(1)，由线性作动器(1)的控制器(1-1)进行运算，驱动电机转动，电机带动作动杆(1-2-5)伸出，作动杆(1-2-5)推动货舱门开启；卸货完成后，线性作动器(1)进行自检，自检结果正常时进入工作模式接受关门指令后关闭货舱门：控制面板(2)通过将关门指令发送线性作动器(1)，由线性作动器(1)的控制器(1-1)进行运算，驱动电机转动，电机带动作动杆(1-2-5)回拉，作动杆(1-2-5)拉动货舱门关闭。2.根据权利要求1所述的一种基于FPGA控制的飞机货舱门机电驱动装置，其特征在于：还包括传动软轴(3)和电动驱动工具(4)；自检结果不正常时，进入手动模式开关货舱门：通过电动驱动工具(4)及控制面板内的传动装置带动传动软轴(3)转动，通过线性作动器(1)的传动装置带动作动杆(1-2-5)伸缩。3.根据权利要求2所述的一种基于FPGA控制的飞机货舱门机电驱动装置，其特征在于：所述线性作动器(1)包括控制器(1-1)和作动器(1-2)，控制器(1-1)接收机载电源供电、飞机舱门信号系统的状态信号、和控制面板的开/关门指令，驱动作动器(1-2)作动，最后通过作动杆(1-2-5)带动舱门开/关。4.根据权利要求1或2所述的一种基于FPGA控制的飞机货舱门机电驱动装置，其特征在于：所述控制器(1-1)采用FPGA核心处理芯片：控制器(1-1)上电后，核心处理芯片FPGA首先进行自检，检查控制器各子电路的工作状态；自检通过后，实时将飞机舱门信号系统通过接口电路发来的舱门状态信号传输给控制面板(2)；控制器(1-1)接收到控制面板(2)发出的开/关门指令后，同时采集相电流、电机转子位置及舱门位置状态信号，完成机电作动器的位置、转速、电流三闭环控制，通过功率驱动电路驱动直流无刷电机(1-2-1)运动，完成货舱门的开/关门动作；货舱门处于关闭位置时，位置计数值为零；货舱门处于开启位置时，位置计数值为最大；线性作动器(1)工作后，通过电机(1-2-1)上安装的旋转变压器计算出当前位置，进行位置闭环控制，同时将当前位置信息存储在EEPROM中；...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴昊，王鑫，李林，聂振金，张磊，王阿萍，王妍，
申请(专利权)人：北京精密机电控制设备研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11