一种液体发动机的电气控制系统和方法技术方案

本本申请涉及液体发动机技术领域，具体而言，涉及一种液体发动机的电气控制系统和方法，所述电气控制系统包括：液体发动机、中心计算机、测量单机、控制和实时显示单机、网络交换机。在需要进行试验时，可以按照预设的电气控制方法开展不同类型的液体发动机试验。本申请提供的电气控制系统，单机少、成本低，由各单机组装而成，便携性好。本申请提供的电气控制方法，考虑了在液体火箭发动机地面试验过程中容易面临的各种问题，并提供了解决措施，可靠性高。高。高。

【技术实现步骤摘要】
一种液体发动机的电气控制系统和方法


[0001]本申请涉及液体发动机
，具体而言，涉及一种液体发动机的电气控制系统和方法。

技术介绍

[0002]目前，液体发动机地面试验主要是通过建设试车台，试车台包括前端搭建供气和配气系统，和后端控制和显示系统。其中，控制和显示系统成本较高，且在完成地面试验之后，为了完成飞行试验，还需要开发液体发动机控制系统。
[0003]基于此，本领域技术人员急需一种液体发动机的电气控制系统和方法，能够完成液体发动机地面的各项试验。

技术实现思路

[0004]本申请的实施例提供了一种液体发动机的电气控制系统和方法，能够完成液体发动机地面的各项试验。
[0005]本申请的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本申请的实践而习得。
[0006]根据本申请实施例的一个方面，提供了一种液体发动机的电气控制系统，所述电气控制系统包括：液体发动机，所述液体发动机包括燃烧装置、涡轮泵、阀门、发动机伺服机构；中心计算机，所述中心计算机包括主控板和测控板，并运行有主控软件和测控软件；测量单机，所述测量单机用于采集所述液体发动机至少一个位置的传感器数据；控制和实时显示单机，所述控制和实时显示单机用于显示所述传感器数据、阀门数据、以及发动机伺服结构数据；其中，所述电气控制系统系统的各部分通过CAN总线和以太网连接。
[0007]在本申请的一些实施例中，所述主控软件设置有三种工作模式，分别为主控软件空闲状态、主控软件测试状态以及主控软件测控状态；其中，在所述主控软件空闲状态下，所述主控软件发送自检信息以及时间戳信息；在所述主控软件测试状态下，所述主控软件发送所述自检信息、所述时间戳信息，并进行液体发动机起动测试、液体发动机关机测试、液体发动机阀门测试、以及发动机伺服机构测试；在所述主控软件测控状态下，所述主控软件发送所述自检信息、所述时间戳信息，并进行液体发动机起动控制、液体发动机关机控制、发动机伺服摇摆控制、液体发动机推力调节控制。
[0008]在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述测控软件设置有两种工作模式，分别为测控软件空闲状态以及测控软件测控状态，所述测控软件用于完成设备自检，执行阀门控制命令和液体发动机火工品控制命令，并反馈所述阀门的状态信息。
[0009]在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述测量单机包括数据处理板以及数据处理FPGA软件和ARM软件。
[0010]在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述控制和实时显示单机包括前端单机、后端单机和控制和实时显示软件，所述前端单机和所述后端单机之间通过以太网连接。
[0011]根据本申请实施例的一个方面，提供了一种液体发动机的电气控制方法，所述方法如上所述的电气控制系统实现，所述方法包括：启动所述电气控制系统，执行针对所述电气控制系统的自检操作；执行所述液体发动机起动前的准备工作，对所述阀门执行通电或断电操作；获取试验代号，所述试验代号用于表征针对所述液体发动机的不同试验类型；根据所述试验代号，控制所述电气控制系统执行对应的试验操作。
[0012]在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述启动所述电气控制系统，执行针对所述电气控制系统的自检操作，包括：启动所述控制和实时显示单机，启动所述控制和实时显示软件；检查所述CAN总线状态，为所述中心计算机进行配电；分别检查所述主控软件和所述测控软件的自检信息状态；检查所述液体发动机各组件的状态。
[0013]在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述执行所述液体发动机起动前的准备工作，包括：切换所述主控软件的运行方式为所述主控软件测控状态，切换所述测控软件的运行方式为所述测控软件测控状态；分别执行针对所述阀门和所述发动机伺服机构的工作状态测试；向所述主控软件发送地面允许点火信号，所述主控软件记录当前时刻所述阀门的开关状态，再向所述主控软件发送时统信号。
[0014]在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述根据所述试验代号，控制所述电气控制系统执行对应的试验操作，包括：所述主控软件根据所述试验代号，执行对应的操作，包括发送液体发动机电磁阀开关动作命令、发送液体发动机火工品开关动作命令、发送液体发动机阀门位置命令、发送发动机伺服机构位置命令，接收阀门位置反馈信息、接收发动机伺服位置反馈信息；所述测控软件根据所述阀门开关动作命令和所述液体发动机火工品开关动作命令，执行对应的动作；所述阀门接收并执行所述液体发动机阀门位置命令，并发送所述阀门位置反馈信息；所述发动机伺服机构接收并执行所述发动机伺服机构位置命令，并发送所述发动机伺服位置反馈信息。
[0015]在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述方法还包括：所述主控软件根据所述阀门位置反馈信息和所述发动机伺服位置反馈信息，判断所述阀门和所述发动机伺服机构是否处于卡滞状态，以此来确定是否要继续执行对应试验代号的其他动作；所述主控软件根据接收到的测量单机发送的传感器数据，来判断所述液体发动机各组件是否处于正常工作状态，以此来确定是否要继续执行对应试验代号的其他动作。
[0016]基于上述方案，本申请至少具备以下优点或进步之处：
[0017]在本申请的一些实施例所提供的技术方案中，所述电气控制系统包括：液体发动机、中心计算机、测量单机、控制和实时显示单机、网络交换机，所组建的系统有安全、稳定、可靠、小巧、灵活和经济性好等特点。有利于液体发动机各项地面试验的开展，对液体发动机的考核提供了有力保障，是一种综合水平较高的系统。在需要进行试验时，可以按照预设的电气控制方法开展不同类型的液体发动机试验，主要包括冷调试验、单项测试、综合测试、推力调节试验、伺服摇摆试验，通过在中心计算机主控软件和测控软件，以及前端控制和实时显示单机中增加可靠性和冗余措施，系统可靠性高。
[0018]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
[0019]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
[0020]显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]在附图中：
[0022]图1示出了根据本申请的一个实施例中的液体发动机的电气控制系统结构简图；
[0023]图2示出了根据本申请的一个实施例中的液体发动机的电气控制方法流程简图；
[0024]图3示出了根据本申请的一个实施例中的液体发动机的电气控制方法流程简图；
[0025]图4示出了根据本申请的一个实施例中的液体发动机的电气控制方法流程简图；
[0026]图5示出了根据本申请的一个实施例中的液体发动机的电气控制方法流程简图。
具体实施方式
[0027]现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液体发动机的电气控制系统，其特征在于，所述电气控制系统包括：液体发动机，所述液体发动机包括燃烧装置、涡轮泵、阀门、发动机伺服机构；中心计算机，所述中心计算机包括主控板和测控板，并运行有主控软件和测控软件；测量单机，所述测量单机用于采集所述液体发动机至少一个位置的传感器数据；控制和实时显示单机，所述控制和实时显示单机用于显示所述传感器数据、阀门数据、以及发动机伺服结构数据；其中，所述电气控制系统系统的各部分通过CAN总线和以太网连接。2.根据权利要求1所述的电气控制系统，其特征在于，所述主控软件设置有三种工作模式，分别为主控软件空闲状态、主控软件测试状态以及主控软件测控状态；其中，在所述主控软件空闲状态下，所述主控软件发送自检信息以及时间戳信息；在所述主控软件测试状态下，所述主控软件发送所述自检信息、所述时间戳信息，并进行液体发动机起动测试、液体发动机关机测试、液体发动机阀门测试、以及发动机伺服机构测试；在所述主控软件测控状态下，所述主控软件发送所述自检信息、所述时间戳信息，并进行液体发动机起动控制、液体发动机关机控制、发动机伺服摇摆控制、液体发动机推力调节控制。3.根据权利要求2所述的电气控制系统，其特征在于，所述测控软件设置有两种工作模式，分别为测控软件空闲状态以及测控软件测控状态，所述测控软件用于完成设备自检，执行阀门控制命令和液体发动机火工品控制命令，并反馈所述阀门的状态信息。4.根据权利要求3所述的电气控制系统，其特征在于，所述测量单机包括数据处理板以及数据处理FPGA软件和ARM软件。5.根据权利要求4所述的电气控制系统，其特征在于，所述控制和实时显示单机包括前端单机、后端单机和控制以及实时显示软件，所述前端单机和所述后端单机之间通过以太网连接。6.一种液体发动机的电气控制方法，其特征在于，所述方法基于权利要求5所述的电气控制系统实现，所述方法包括：启动所述电气控制系统，执行针对所述电气控制系统的自检操作；执行所述液体发动机起动前的准备工作，对所述阀门执行通电或断电操作；获取试验代号，所述试验...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄威，彭志超，柯鸿飞，李松林，杨笑天，王弘亚，杨发亮，杨凯铜，
申请(专利权)人：航天科工火箭技术有限公司，
类型：发明
国别省市：