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本文主要分析了先进飞机容错供电系统(FTEPS)中负载管理中心(ELMC)的需求,研究了ELMC的结构,并采用自顶向下的思想设计和研制了ELMC,最后对所研制的ELMC的性能特点进行了分析和介绍。 首先分析了ELMC的需求。从FTEPS的角度出发,参考了国外飞机对ELMC的基本要求,提出了ELMC的可靠性、容错性、实时性要求;从航空电子的角度出发,提出了ELMC设计必须符合模块化、标准化和智能化的要求。 接下来是方案论证。在比较了几种数据总线及其控制系统结构后,FTEPS采用了分层式的总线结构,所选择的数据总线是高可靠性的现场总线——控制局域网(CAN);ELMC的设计分为配电中心和控制中心两个部分。配电中心采用的是具有转换继电器的基本布局,以提高系统的容错能力;控制中心选择的是改进后的单通道控制中心,它由电源模块、通信模块、电力监控模块和若干个固态功率控制器(SSPC)控制模块组成,除电源模块外,其它模块都是智能模块,通过内部CAN总线实现信息共享。 此后详细介绍了控制中心各模块的软、硬件实现。硬件部分先画出了各模块的功能框图,然后着重介绍了各模块电路的原理和提高系统性能的措施;软件部分先用数据流图和数据字典进行了结构化分析,然后对各模块软件进行了系统介绍。整个设计过程都遵循了自顶向下和模块化的设计思想。 最后,分析了所设计的ELMC的性能特点。分析结果表明,基于现场总线和多处理器技术的ELMC具有很高的可靠性、容错性、实时性和电磁兼容性。 设计并研制了两台ELMC。它们和电气系统处理机(PSP)、发电机控制器(GCU)、远程终端(RT)、SSPC以及负载仿真器一道构成FTEPS地面最小实验系统。实验结果表明,该系统能根据飞机不同飞行状态和飞行任务自动配电,并且在故障情况下,能实现电气系统的重构和负载的自动切除。