Системы определения приведенных значений оборотов авиадвигателя. Примеры современной  реализации, сопряжение с каналом связи.

На самолетах и вертолетах объекты контроля - авиадвигатели: и различное оборудование - располагаются на значительном удалении от кабины, поэтому возникает необходимость в дистанционном измерении важнейших параметров, по которым можно определить состояние и режимы работы систем самолета и двигателя. Например, чтобы постоянно контролировать частоту вращения вала авиадвигателя, необходимо датчик частоты вращения установить в местах измерения указанных параметров.  При передачи информации носителем ее обычно является не непосредственно измеряемый параметр, а электрический сигнал (напряжение или ток), который после соответствующего преобразования используется для управляющего воздействия на подвижную систему или другое исполнительное устройства индикатора.

Как уже отмечалось, каждый электрический прибор состоит из преобразователя физической величины в электрический сигнал (датчика), линий передачи и указателя.

По мере прохождения по каналам связи может изменяться в преобразователях как природа, так и вид сигнала. Соответственно различают физические преобразователи и преобразователи вида сигналов.

К преобразователям вида сигнала относят преобразователи «напряжение - код», «импульсы - код», «код - напряжение» и др.

Линии связи выполняются из проводов БПВЛ, БПВЛЭ, БПТЭ. Для уменьшения помех производят экранирование проводов и заземление экрана, разнос проводов питания и линий связи, устанавливают искрогасящие устройства.

В качестве указателей в большинстве электрических приборов использовались магнитоэлектрические гальванометры и логометры.

Современные средства отражения информации реализуются на электронных индикаторах различного типа, в частности  на ЖКИ.

В настоящее время в авиации применяются частотно – импульсные тахометры, в которых используется зависимость частоты следования электрических импульсов напряжения от частоты вращения вала авиадвигателя.

Принцип действия частотно-импульсных тахометров основан на измерении частоты переменной ЭДС, пропорциональной частоте вращения вала п:

f=кn

В качестве датчиков в таких системах могут использоваться датчики частоты вращения ДЧВ-2500 или ДТА-10Е.

Принцип действия датчика ДЧВ-2500 заключается в индуцировании электрических импульсов напряжения в обмотке датчика за счет изменения сопротивления магнитной цепи при вращении, индуктора под торцом датчика

Датчик частоты вращения ДЧВ-2500 предназначен для выдачи электрических импульсов напряжения, частота следования которых пропорциональна угловой скорости вращения вала авиадвигателя. Датчик работает совместно с индуктором, который является неотъемлемой частью двигателя и в состав датчика не входит.

 

Структурная схема электронной системы управления двигателем (ЭСУД). Особенности реализации.

Информация с датчиков(2) через шину связи подается на БЦВМ и после соответствующей обработки поступает в исполнительный механизм(3).

Для поддержания нормального полета, регулированию подвергаются:

- поддерживание заданного числа оборотов;

- поддерживание заданной температуры и регулирование основного и форсажного топлива;

- площадь поперечного сечения воздухозаборника;

- площадь выходного сопла и его положение(вектора тяги)

Центром управления является бортовая вычислительная машина(БЦВМ)

Для унификации выходного сигнала затрачивается большая часть  потенциала вычислительной техники.

Исполнительный механизм – воздействует на рабочие органы.

В состав БЦВМ входит подсистема сбора информации.

Вычислительная часть включает:

- запоминающее устройство (ПЗУ и ОЗУ), где хранятся необходимые константы, формулы и т.д. ОЗУ, в которой получают первичную информацию или результат обработки и выдают в БЦВМ.

Поступающая информация идет в вычислительную часть и распределяется операционной системой по определенному механизму. Операционная часть системы осуществляет выдачу инфы в соответствующих кодах, а так же системе управления.

Электронные схемы цифрового тракта резервируются. Резервирование осуществляется цифровым, аналоговым каналами, пневматическими, гидравлическими и электромеханическими устройствами.

В основу построения интегрирующих систем управления, рассмотренные как интегрирующие комплексы, рассматриваются как централизация и децентрализация.

Объединение привело к возникновению интегральных цифровых систем объединяющих в себе датчики, индикации и систему управления.

Каждый вычислитель может иметь индивидуальное управление как от экипажа, так и от центрального процессора, связь осуществляется через устройства сопряжения или систему шин.

Информационный тракт в данной системе полностью интегрирован, математическое обеспечение полностью раздельное, централизованную систему сложно модифицировать, расшир. и адаптируется.

 

СИСТЕМА С РАСПРЕДЕЛЕННОЙ СТРУКТУРОЙ.

В данной системе, каждая функция системы имеет свой процессор, датчики, свои каналы выдачи информации на устройства отображения или исполнительные органы. Процессоры связаны между собой.

Система имеет высокую живучесть. Отказ какого-либо процессора не приводит к отказу системы.

Процедура вычисления осуществляется под управлением единой диспетчерской системы. Возможна иерархия по отдельным подгруппам цифровой системы.

Распределение ресурсов осуществляется диспетчеризацией.

Иерархическая структура позволяет быстро осуществить модернизацию или замену входных элементов.

Важным свойством является наращивание системы. В системе с распределенной структурой, большая часть служебной информации приводит к снижению эффективности канала связи.

Если говорить о различных уровнях иерархии, то они могут быть представлены в следующей форме:

Структурная схема цифровой системы интегрированного управления

1 – датчики первичной информации и входящие преобразователи

1 - первичный преобразователь информации

2 - комплекс исполнительных механизмов

3 - устройства входящие в бортовой вычислительный комплекс(БЦВМ), в который входят 6,5,4,3,2.

4 - система резервирования: 9-элемент резервирования

5 - включает 2,3,4,5 – элементы, заключает в себе сам процессор и запоминающее устройство

2 – устройство решающее задачи 1-го уровня

3 – устройство решающее задачи 2-го уровня

4 – устройство решающее задачи 3-го уровня

5 – диспетчер

6 – выходные преобразователи или устройства связи с исполнительными механизмами

7 – устройство отображения информации

8 – устройство регистрации информации

Все задачи подразделяются на несколько уровней. Уровень определяет приоритетность задачи.

К 1-му уровню можно отнести уровень решения задач, связанных с получением информации от датчиков. На этом уровне преобразуется информация в цифровые коды, осуществляется масштабирование, контроль, сжатие и др. преобр.

2-й уровень является уровнем функциональной обработки. На нем осуществляется реализация алгоритмов управления, функционирования системы.

3-й уровень — высший уровень, который реализуется элементом 4. На нем осуществляется управление всем вычислительным процессом, его последовательность, осуществляется перестройка системы и т.д.

Управление решением задач на различных уровнях, решается посредством диспетчера.

ИВК могут работать в синхронном и асинхронном режиме. Синхронный режим – жестко запрограммированный на определенную обработку, выдачу информации, а в асинхронном заложены принципы приоритетности.