【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及发动机控制，特别涉及一种通用发动机控制器硬件在环仿真模拟系统。
技术介绍
1、发动机本身是一个复杂的系统，是机械、电子、控制等技术的高度融合体，在发动机控制系统研发测试时存在体积大、安装不便、测试风险大等弊端，因此，在进行发动机控制系统研发时，如何对发动机进行接近真实的模拟是控制系统研发的一个重要课题。
2、随着发动机研制技术的发展，发动机控制系统的控制范畴不断扩大，已经不是单一的供油控制，而是逐渐发展为全包线、全范围控制，主要实现点火控制、温度及转速采集、边界限制等，这种变化导致了控制系统输入量的增加，增加了发动机控制策略及其实现的复杂度；传统单输入单输出控制系统已不能满足时变、多输入、非线性的控制系统的要求。
3、为了对发动机进行测试，一般会设计对应的发动机控制系统。但这样的发动机控制系统是特殊的，当对不同型号的发动机进行测试时，该控制系统的输入量、控制量不同，就需要重新研发；同时真实发动机的机械动作会在研制、测试中增加难度及风险；因此发动机控制研发存在通用性低、研制周期慢、测试风险高等弊端。
技术实现思路
1、针对现有技术中发动机控制测试存在实用性较低且危险性较高的技术问题，本专利技术提出一种通用发动机控制器硬件在环仿真模拟系统。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供以下技术方案：
3、一种通用发动机控制器硬件在环仿真模拟系统，包括发动机控制模块、发动机模拟模块和上位机；
4、所述上位机包括交互单元和动
5、发动机控制模块，用于根据第一转速调节确定燃油流量，并将燃油流量控制信号发送到发动机模拟模块；还采集发动机模拟模块反馈的动作信号并上传到上位机进行显示；
6、发动机模拟模块，用于采集燃油流量控制信号并发送到上位机；再根据动作模拟单元反馈的动作指令生成对应的第二转速；
7、上位机根据第二转速和第一转速的比对，通过pid算法调整燃油流量数据，使第一转速和第二转速达到一致。
8、优选地，所述发动机控制模块采用soc架构，发动机模拟模块采用stm32架构。
9、优选地，所述发动机控制模块中设置有燃油调节电路，用于根据第一转速调节确定燃油流量：
10、控制单元的输出端分别和驱动单元的输入端、方波发生电路的输入端连接；
11、驱动单元的输出端和数模转换器d/a芯片的输入端连接，数模转换器d/a芯片的输出端与第一缓冲器的输入端连接，第一缓冲器的输出端与第一电阻的输入端连接，第一电阻的输出端与加法器的输入端连接；方波发生电路的输出端和与第二缓冲器的输入端连接，第二缓冲器的输出端与第二电阻的输入端连接，第二电阻的输出端与加法器的输入端连接；
12、加法器的输出端与第一比较器的第一输入端连接，第一比较器的第二输入端与第三电阻的一端连接，第一比较器的输出端与第一放大器的输入端连接，第一放大器的输出端与等效负载的一端连接，等效负载的另一端与第三电阻的一端连接，第三电阻的另一端接地。
13、优选地，所述发动机控制模块中还设置有转速调节子电路，用于将转速采集电路输出的转速信号调整后输出到上位机：转速信号依次经过低通滤波电路、信号钳位电路、放大电路、二阶滤波器、波形变换电路、光电隔离器、整形电路后输出到上位机。
14、优选地，所述发动机模拟模块中设置有1路燃油流量采集电路、2路转速生成电路、3路压力生成电路、2路温度生成电路和4路开关量采集电路。
15、优选地，所述燃油流量采集电路，用于采集燃油调节电路输出的燃油流量控制信号：燃油流量控制信号依次通过精密采样电阻、adc后进入mcu，mcu输出燃油流量控制结果到上位机的动作模拟单元。
16、优选地，所述转速生成电路，用于生成转速信号供发动机控制模块采集：转速信号依次通过mcu和电平转换芯片输出到发动机控制模块。
17、优选地，所述压力生成电路，用于生成压力信号供发动机控制模块采集：压力信号依次通过mcu、第一dac、第二放大器后输出到发动机控制模块。
18、优选地，所述温度生成电路包括第一温度生成子电路和第二温度生成子电路；其中，
19、第一温度生成子电路，用于生成第一温度信号供发动机控制模块采集:第一温度信号依次通过mcu、第二dac、电阻分压网络、电压偏移电路后输出到发动机控制模块；
20、第二温度生成子电路，用于生成第二温度信号供发动机控制模块采集:第二温度信号依次通过mcu、第三dac、数字电位器后输出到发动机控制模块。
21、优选地，所述开关量采集电路，用于采集发动机控制模块的开关量信号：开关量信号依次经过隔离光耦、施密特触发器后输出3.3v电平信号到mcu。
22、综上所述，由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本专利技术至少具有以下有益效果：
23、本专利技术根据油门角度数据线性映射生成转速(第一转速)，并根据植入的模拟算法，下发对应的动作指令，使得发动机模拟模块生成对应的动作信号(第二转速、温度、压力等)，取代真实的发动机，实现对发动机的硬件模拟；再根据第二转速(实际转速)和第一转速(理论转速)的比对，对燃油流量进行调整，实现实际转速和理论转速达到一致的目的，实现对发动机控制器硬件在环仿真模拟的功能；
24、该专利技术可通过修改动作模拟单元内置的发动机模拟模型(simulink数学仿真模型)来调整发动机模拟模块的各项参数，用于模拟各种工况下的发动机，进而为调整优化发动机控制模块的pid控制算法提供数据参考，实现对发动机控制器硬件在环仿真模拟的功能。
25、该模拟系统为不同型号发动机控制系统的研制提供了高通用性和高兼容性的解决方案，有效提高了发动机控制系统研制的便捷性；同时，由于取代了真实的发动机，在测试中不会产生任何机械动作，该模拟系统大大提高了发动机控制系统研制过程的安全性。
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1.一种通用发动机控制器硬件在环仿真模拟系统，其特征在于，包括发动机控制模块、发动机模拟模块和上位机；
2.如权利要求1所述的一种通用发动机控制器硬件在环仿真模拟系统，其特征在于，所述发动机控制模块采用SOC架构，发动机模拟模块采用STM32架构。
3.如权利要求1所述的一种通用发动机控制器硬件在环仿真模拟系统，其特征在于，所述发动机控制模块中设置有燃油调节电路，用于根据第一转速调节确定燃油流量：
4.如权利要求3所述的一种通用发动机控制器硬件在环仿真模拟系统，其特征在于，所述发动机控制模块中还设置有转速调节子电路，用于将转速采集电路输出的转速信号调整后输出到上位机：转速信号依次经过低通滤波电路、信号钳位电路、放大电路、二阶滤波器、波形变换电路、光电隔离器、整形电路后输出到上位机。
5.如权利要求1所述的一种通用发动机控制器硬件在环仿真模拟系统，其特征在于，所述发动机模拟模块中设置有1路燃油流量采集电路、2路转速生成电路、3路压力生成电路、2路温度生成电路和4路开关量采集电路。
6.如权利要求5所述的一种通用发动机控制器
7.如权利要求5所述的一种通用发动机控制器硬件在环仿真模拟系统，其特征在于，所述转速生成电路，用于生成转速信号供发动机控制模块采集：转速信号依次通过MCU和电平转换芯片输出到发动机控制模块。
8.如权利要求5所述的一种通用发动机控制器硬件在环仿真模拟系统，其特征在于，所述压力生成电路，用于生成压力信号供发动机控制模块采集：压力信号依次通过MCU、第一DAC、第二放大器后输出到发动机控制模块。
9.如权利要求5所述的一种通用发动机控制器硬件在环仿真模拟系统，其特征在于，所述温度生成电路包括第一温度生成子电路和第二温度生成子电路；其中，
10.如权利要求5所述的一种通用发动机控制器硬件在环仿真模拟系统，其特征在于，所述开关量采集电路，用于采集发动机控制模块的开关量信号：开关量信号依次经过隔离光耦、施密特触发器后输出3.3V电平信号到MCU。
...【技术特征摘要】
1.一种通用发动机控制器硬件在环仿真模拟系统，其特征在于，包括发动机控制模块、发动机模拟模块和上位机；
2.如权利要求1所述的一种通用发动机控制器硬件在环仿真模拟系统，其特征在于，所述发动机控制模块采用soc架构，发动机模拟模块采用stm32架构。
3.如权利要求1所述的一种通用发动机控制器硬件在环仿真模拟系统，其特征在于，所述发动机控制模块中设置有燃油调节电路，用于根据第一转速调节确定燃油流量：
4.如权利要求3所述的一种通用发动机控制器硬件在环仿真模拟系统，其特征在于，所述发动机控制模块中还设置有转速调节子电路，用于将转速采集电路输出的转速信号调整后输出到上位机：转速信号依次经过低通滤波电路、信号钳位电路、放大电路、二阶滤波器、波形变换电路、光电隔离器、整形电路后输出到上位机。
5.如权利要求1所述的一种通用发动机控制器硬件在环仿真模拟系统，其特征在于，所述发动机模拟模块中设置有1路燃油流量采集电路、2路转速生成电路、3路压力生成电路、2路温度生成电路和4路开关量采集电路。
6.如权利要求5所述的一种通用发动机控制器硬件在...
【专利技术属性】
技术研发人员：夏思远，蔡奕，谭左红，金鑫，郑瑞鑫，刘腾，李文彬，万小博，樊琎，彭鸿云，
申请(专利权)人：重庆航天工业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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