一種基于pci總線的交直流混合型激勵(lì)信號(hào)發(fā)送裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于PCI總線的交直流混合型激勵(lì)信號(hào)發(fā)送裝置，包括控制輸入單元、功能輸出單元和電源模塊，電源模塊分別連接并供給控制輸入單元和功能輸出單元電源；其中，控制輸入單元包括依次連接的計(jì)算機(jī)、PCI接口模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和信號(hào)發(fā)送模塊；功能輸出單元包括控制輸出電路及依次連接的轉(zhuǎn)角輸出模塊、功能切換電路、邏輯調(diào)節(jié)控制電路和信號(hào)接收模塊，信號(hào)接收模塊連接信號(hào)發(fā)送模塊并接收信號(hào)發(fā)送模塊發(fā)送的輸入信號(hào)；該電源模塊分別連接電壓輸出模塊和電流輸出模塊，且該電壓輸出模塊和電流輸出模塊分別連接轉(zhuǎn)角輸出模塊，通過(guò)電源模塊、電壓輸出模塊和電流輸出模塊給所述轉(zhuǎn)角輸出模塊供電；該裝置有效提高測(cè)發(fā)控系統(tǒng)的可靠性。
【專利說(shuō)明】一種基于PCI總線的交直流混合型激勵(lì)信號(hào)發(fā)送裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及運(yùn)載火箭地面測(cè)發(fā)控系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種基于PCI總線的交直流混合型激勵(lì)信號(hào)發(fā)送裝置。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]目前，運(yùn)載火箭中平臺(tái)機(jī)構(gòu)作為制導(dǎo)系統(tǒng)的關(guān)鍵部件之一，轉(zhuǎn)角激勵(lì)信號(hào)輸出為地面測(cè)試平臺(tái)X表當(dāng)量時(shí)，接收程序機(jī)構(gòu)輸出的姿態(tài)角信號(hào)，通過(guò)地面轉(zhuǎn)角輸出裝置給平臺(tái)Z表陀螺力矩馬達(dá)，使平臺(tái)改變姿態(tài)，達(dá)到平臺(tái)X表測(cè)當(dāng)量所需的旋轉(zhuǎn)姿態(tài)角；速率陀螺作為姿控系統(tǒng)的重要組成部件，為各級(jí)速率陀螺受感器提供激勵(lì)信號(hào)，用于檢測(cè)各級(jí)穩(wěn)定系統(tǒng)傳遞系數(shù)和極性，為各級(jí)伺服機(jī)構(gòu)油氣壓裝置提供油氣壓激勵(lì)，用于檢測(cè)各級(jí)油氣壓反饋系數(shù)，保證各級(jí)伺服機(jī)構(gòu)正常工作。因此，地面向火箭上輸出各種激勵(lì)信號(hào)是地面運(yùn)載火箭測(cè)發(fā)控系統(tǒng)的重要指標(biāo)，由于箭上激勵(lì)信號(hào)的特定性，采用通用電源板卡控制輸出過(guò)程比較復(fù)雜，對(duì)于不同種類的激勵(lì)信號(hào)需要分別設(shè)置特定設(shè)備，而采用一般通用電源激勵(lì)板卡很難滿足系統(tǒng)需求。
[0004]因此，有必要提出一種基于PCI總線的交直流混合型激勵(lì)信號(hào)發(fā)送裝置，精簡(jiǎn)測(cè)控過(guò)程，根據(jù)運(yùn)載火箭測(cè)試發(fā)射流程，有效集中輸出箭上產(chǎn)品所需要的激勵(lì)信號(hào)。
[0005]
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明旨在提供一種能夠解決運(yùn)載火箭制導(dǎo)系統(tǒng)平臺(tái)姿態(tài)角加矩激勵(lì)信號(hào)、轉(zhuǎn)角激勵(lì)信號(hào)和姿控系統(tǒng)各級(jí)速率陀螺激勵(lì)信號(hào)、各級(jí)檢波激勵(lì)信號(hào)、伺服機(jī)構(gòu)油氣壓激勵(lì)信號(hào)輸出復(fù)雜性問題的基于PCI總線的交直流混合型激勵(lì)信號(hào)發(fā)送裝置。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種基于PCI總線的交直流混合型激勵(lì)信號(hào)發(fā)送裝置，該基于PCI總線的交直流混合型激勵(lì)信號(hào)發(fā)送裝置包括控制輸入單元、功能輸出單元和電源模塊，所述電源模塊分別連接并供給所述控制輸入單元和所述功能輸出單元穩(wěn)定電源；其中，所述控制輸入單元包括依次連接的計(jì)算機(jī)、PCI接口模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和信號(hào)發(fā)送模塊；所述功能輸出單元包括控制輸出電路以及與所述控制輸出電路依次連接的轉(zhuǎn)角輸出模塊、功能切換電路、邏輯調(diào)節(jié)控制電路和信號(hào)接收模塊，所述信號(hào)接收模塊連接所述信號(hào)發(fā)送模塊并接收所述信號(hào)發(fā)送模塊發(fā)送的輸入信號(hào)；所述電源模塊還包括一電壓輸出模塊和電流輸出模塊，所述電源模塊分別連接所述電壓輸出模塊和所述電流輸出模塊，且所述電壓輸出模塊和所述電流輸出模塊分別連接所述轉(zhuǎn)角輸出模塊，通過(guò)所述電源模塊、所述電壓輸出模塊和所述電流輸出模塊給所述轉(zhuǎn)角輸出模塊供電。
[0008]較佳地，所述控制輸入單元用于自動(dòng)控制發(fā)送激勵(lì)信號(hào)指令編碼，且所述激勵(lì)信號(hào)指令編碼包括正反向直流電壓、正反向交流電壓、電流源、轉(zhuǎn)角激勵(lì)指令和DA使能控制字。
[0009]較佳地，通過(guò)所述計(jì)算機(jī)發(fā)送所述激勵(lì)信號(hào)指令編碼，并通過(guò)所述PCI接口模塊根據(jù)PCI總線協(xié)議對(duì)所述數(shù)據(jù)處理模塊的寄存器進(jìn)行相應(yīng)的讀寫操作，完成422信號(hào)的轉(zhuǎn)換，并通過(guò)所述信號(hào)發(fā)送模塊發(fā)送至所述功能輸出單元。
[0010]較佳地，所述功能輸出單元用于接收所述控制輸入單元發(fā)送的激勵(lì)信號(hào)指令編碼，并對(duì)所述激勵(lì)信號(hào)指令編碼光耦隔離后，將所述激勵(lì)信號(hào)指令編碼完成數(shù)模/模數(shù)轉(zhuǎn)換并輸出發(fā)送所述激勵(lì)信號(hào)指令編碼。
[0011]較佳地，所述信號(hào)接收模塊接收所述信號(hào)發(fā)送模塊發(fā)送的激勵(lì)信號(hào)指令編碼，通過(guò)所述邏輯調(diào)節(jié)控制電路根據(jù)所述激勵(lì)信號(hào)指令編碼控制所述功能切換電路。
[0012]較佳地，通過(guò)所述功能切換電路控制所述控制輸出電路完成各激勵(lì)信號(hào)的發(fā)送。
[0013]較佳地，所述電源模塊用于提供所述控制輸入單元和所述功能輸出單元各個(gè)電路的穩(wěn)定電源以及交流激勵(lì)信號(hào)的基準(zhǔn)電壓。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下:
1、本發(fā)明的基于PCI總線的交直流混合型激勵(lì)信號(hào)發(fā)送裝置，解決了運(yùn)載火箭測(cè)試發(fā)射過(guò)程中，地面向箭上制導(dǎo)系統(tǒng)平臺(tái)機(jī)構(gòu)及姿控系統(tǒng)速率陀螺、檢波輸入、油氣壓裝置等發(fā)送交直流混合型激勵(lì)信號(hào)的功能，使運(yùn)載火箭測(cè)試發(fā)射過(guò)程中能夠根據(jù)激勵(lì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)難
IF.0
[0015]2、本發(fā)明實(shí)施的基于PCI總線的交直流混合型激勵(lì)信號(hào)發(fā)送裝置，采用交直流混合集中輸出模式，將交直流混合激勵(lì)信號(hào)發(fā)送至火箭系統(tǒng)，其中間環(huán)節(jié)較少，控制簡(jiǎn)單，有效提高了測(cè)發(fā)控系統(tǒng)的可靠性。
[0016]3、本發(fā)明的基于PCI總線的交直流混合型激勵(lì)信號(hào)發(fā)送裝置，采用差分信號(hào)傳輸，提高傳輸抗干擾性和可靠性。
[0017]
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本發(fā)明基于PCI總線的交直流混合型激勵(lì)信號(hào)發(fā)送裝置的系統(tǒng)框圖；
圖2為本發(fā)明基于PCI總線的交直流混合型激勵(lì)信號(hào)發(fā)送裝置在運(yùn)載火箭測(cè)發(fā)控系統(tǒng)中應(yīng)用的原理框圖。
[0019]符號(hào)表不:
10-電源模塊，11-電壓輸出模塊，12-電流輸出模塊；20_控制輸入單元，21-計(jì)算機(jī)，22-PCI接口模塊，23-數(shù)據(jù)處理模塊，24-信號(hào)發(fā)送模塊；30_功能輸出單元，31-控制輸出電路、32-轉(zhuǎn)角輸出模塊，33-功能切換電路，34-邏輯調(diào)節(jié)控制電路，35-信號(hào)接收模塊。
[0020]【具體實(shí)施方式】:
參見示出本發(fā)明實(shí)施例的附圖，下文將更詳細(xì)的描述本發(fā)明。然而，本發(fā)明可以以不同形式、規(guī)格等實(shí)現(xiàn)，并且不應(yīng)解釋為受在此提出之實(shí)施例的限制。相反，提出這些實(shí)施例是為了達(dá)成充分及完整公開，并且使更多的有關(guān)本【技術(shù)領(lǐng)域】的人員完全了解本發(fā)明的范圍。這些附圖中，為清楚可見，可能放大或縮小了相對(duì)尺寸。
[0021]現(xiàn)參考圖1詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施的基于PCI總線的交直流混合型激勵(lì)信號(hào)發(fā)送裝置，如圖1所示，本發(fā)明提供的基于PCI總線的交直流混合型激勵(lì)信號(hào)發(fā)送裝置，該裝置包括控制輸入單元20、功能輸出單元30和電源模塊10，該電源模塊10分別連接并供給該控制輸入單元20和功能輸出單元30穩(wěn)定電源；其中，該控制輸入單元20包括依次連接的計(jì)算機(jī)21、PCI接口模塊22、數(shù)據(jù)處理模塊23和信號(hào)發(fā)送模塊24 ;該功能輸出單元30包括控制輸出電路31以及與該控制輸出電路31依次連接的轉(zhuǎn)角輸出模塊32、功能切換電路33、邏輯調(diào)節(jié)控制電路34和信號(hào)接收模塊35，該信號(hào)接收模塊35連接該信號(hào)發(fā)送模塊24并接收該信號(hào)發(fā)送模塊24發(fā)送的輸入信號(hào)；該電源模塊10還包括一電壓輸出模塊11和電流輸出模塊12，該電源模塊10分別連接該電壓輸出模塊11和電流輸出模塊12，且該電壓輸出模塊11和電流輸出模塊12分別連接該轉(zhuǎn)角輸出模塊32，通過(guò)該電壓模塊10、電壓輸出模塊11和電流輸出模塊12給該轉(zhuǎn)角輸出模塊32供電。
[0022]其中，在具體實(shí)施過(guò)程中，該控制輸入單元20用于自動(dòng)控制發(fā)送激勵(lì)信號(hào)指令編碼，且該激勵(lì)信號(hào)指令編碼包括正反向直流電壓、正反向交流電壓、電流源、轉(zhuǎn)角激勵(lì)指令和DA使能控制字；該發(fā)送裝置通過(guò)計(jì)算機(jī)21發(fā)送該激勵(lì)信號(hào)指令編碼，通過(guò)該P(yáng)CI接口模塊22根據(jù)PCI總線協(xié)議對(duì)數(shù)據(jù)處理模塊23的寄存器進(jìn)行相應(yīng)的讀寫操作，輸出控制信號(hào)，該信號(hào)發(fā)送模塊24將該控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為422差分輸出信號(hào)，從而有效防止干擾，減少誤碼率，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的較遠(yuǎn)距離傳輸。
[0023]而且，在具體實(shí)施過(guò)程中，該功能輸出單元30用于接收該控制輸入單元20發(fā)送的激勵(lì)信號(hào)指令編碼，由一差分輸入電路經(jīng)過(guò)前端光耦隔離后，將激勵(lì)信號(hào)指令編碼完成數(shù)模/模數(shù)轉(zhuǎn)換后輸入至該邏輯調(diào)節(jié)控制電路34，通過(guò)該邏輯調(diào)節(jié)控制電路34根據(jù)該激勵(lì)信號(hào)指令編碼控制該功能切換電路33，該功能切換電路33控制進(jìn)行電壓源輸入或電流源輸入，從而使該轉(zhuǎn)角輸出模塊32和功能切換電路33控制該控制輸出電路31完成各個(gè)激勵(lì)信號(hào)的發(fā)送；具體地，通過(guò)該邏輯調(diào)節(jié)控制電路增強(qiáng)控制指令的驅(qū)動(dòng)能力，將并行的激勵(lì)信號(hào)指令編碼進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，連接至電壓源激勵(lì)輸出模塊，輸入不同的使能控制字，可以有效地輸出所需電壓的激勵(lì)信號(hào)；直流電源DC/DC模塊輸出經(jīng)過(guò)電壓輸出基準(zhǔn)、運(yùn)放信號(hào)調(diào)整連接并行接口轉(zhuǎn)換芯片，控制電壓輸出模塊11輸出直流電壓激勵(lì)信號(hào)；利用外界交流輸入基準(zhǔn)，經(jīng)過(guò)變壓器調(diào)幅處理，繼電器切換進(jìn)行交流信號(hào)的同反向識(shí)別，輸出給并行接口轉(zhuǎn)接芯片控制電壓輸出模塊11輸出交流電壓激勵(lì)信號(hào)；箭上轉(zhuǎn)角信號(hào)作為一種特殊的激勵(lì)信號(hào)，其利用箭地接口向地面輸入轉(zhuǎn)角輸入(交流信號(hào))，經(jīng)過(guò)運(yùn)放電路輸出至一相敏轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)換電路，相敏轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)換電路需要提供外置交流輸入基準(zhǔn)，同時(shí)感受信號(hào)的正反向，經(jīng)過(guò)運(yùn)放電路調(diào)整輸出轉(zhuǎn)角激勵(lì)電流信號(hào)，返回至箭上制導(dǎo)系統(tǒng)平臺(tái)機(jī)構(gòu)；電流激勵(lì)信號(hào)使利用DC/DC模塊連接三端穩(wěn)壓器及可調(diào)電位器組合的電流源輸出裝置，422差分信號(hào)接收器連接邏輯調(diào)節(jié)控制電路34及控制輸出電路31輸出電流激勵(lì)信號(hào)的發(fā)送指令，完成電流源的輸出。
[0024]另外，在具體實(shí)施過(guò)程中，如圖2所示，將該基于PCI總線的交直流混合型激勵(lì)信號(hào)發(fā)送裝置與運(yùn)載火箭測(cè)發(fā)控系統(tǒng)連接，實(shí)現(xiàn)信號(hào)接收和發(fā)送。計(jì)算機(jī)21發(fā)出的各種激勵(lì)信號(hào)指令編碼通過(guò)計(jì)算機(jī)21的PCI總線傳輸給計(jì)算機(jī)內(nèi)部PCI卡上的PCI接口模塊22，該P(yáng)CI接口模塊根據(jù)PCI總線協(xié)議進(jìn)行轉(zhuǎn)換后將該激勵(lì)信號(hào)指令編碼發(fā)送給FPGA，對(duì)FPGA內(nèi)的寄存器進(jìn)行讀寫操作(其中33M晶振為它提供基礎(chǔ)時(shí)鐘，其他配置芯片均通過(guò)PCI接口模塊供電)，輸出24路控制信號(hào)，經(jīng)過(guò)422差分發(fā)送芯片輸出激勵(lì)信號(hào)發(fā)送信號(hào)；其中，電壓源功能輸出模塊包括直流電壓源和交流電壓源兩部分，該直流電壓源由DC/DC模塊連接低功率電壓基準(zhǔn)AD680，并經(jīng)過(guò)運(yùn)放0P07輸出參考電壓給12路并行D/A轉(zhuǎn)換器AD5445，并連接運(yùn)算放大器0P07和LH0041K構(gòu)成；該交流電壓源由外接交流基準(zhǔn)連接變壓器模塊輸出參考電壓給12路并行D/A轉(zhuǎn)換器AD5445，連接運(yùn)算放大器0P07和LH0041K構(gòu)成；該功能輸出單元利用422差分接收芯片接收激勵(lì)信號(hào)發(fā)送指令，另外12路經(jīng)過(guò)光耦隔離實(shí)現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換，通過(guò)反相器SN5404增強(qiáng)驅(qū)動(dòng)后連接12路并行D/A接口轉(zhuǎn)換器，控制電壓源輸出交直流電壓激勵(lì)信號(hào)，通過(guò)改變輸入控制字來(lái)改變電壓源的輸出值，其中輸出范圍利用一可調(diào)電位器來(lái)調(diào)節(jié)。
[0025]轉(zhuǎn)角信號(hào)是將箭上輸入的交流激勵(lì)信號(hào)經(jīng)過(guò)0P07調(diào)整輸入至相敏轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)換電路LZX1，同時(shí)利用外接交流輸入基準(zhǔn)提供同步信號(hào)，輸出轉(zhuǎn)角激勵(lì)信號(hào)后經(jīng)過(guò)運(yùn)放送往箭上制導(dǎo)系統(tǒng)平臺(tái)機(jī)構(gòu)。具體實(shí)施過(guò)程中，該電流源信號(hào)主要由DC/DC模塊連接三端穩(wěn)壓器和可調(diào)電位器實(shí)現(xiàn)電流源激勵(lì)信號(hào)的輸出；而且，另外12路控制指令直接連接邏輯調(diào)節(jié)控制電路，輸出與控制輸出電路的繼電器線圈連接，從而控制各功能模塊的切換和輸出。
[0026]本發(fā)明提供的基于PCI總線的交直流混合型激勵(lì)信號(hào)發(fā)送裝置主要解決了運(yùn)載火箭測(cè)試發(fā)射過(guò)程中，地面向箭上制導(dǎo)系統(tǒng)平臺(tái)機(jī)構(gòu)及姿控系統(tǒng)速率陀螺、檢波輸入、油氣壓裝置等發(fā)送交直流混合型激勵(lì)信號(hào)的功能，使運(yùn)載火箭測(cè)試發(fā)射過(guò)程中能夠根據(jù)激勵(lì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)整。
[0027]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變形而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變形屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)在內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于PCI總線的交直流混合型激勵(lì)信號(hào)發(fā)送裝置，其特征在于，包括控制輸入單元、功能輸出單元和電源模塊，所述電源模塊分別連接并供給所述控制輸入單元和所述功能輸出單元穩(wěn)定電源； 其中，所述控制輸入單元包括依次連接的計(jì)算機(jī)、PCI接口模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和信號(hào)發(fā)送模塊； 所述功能輸出單元包括控制輸出電路以及與所述控制輸出電路依次連接的轉(zhuǎn)角輸出模塊、功能切換電路、邏輯調(diào)節(jié)控制電路和信號(hào)接收模塊，所述信號(hào)接收模塊連接所述信號(hào)發(fā)送模塊并接收所述信號(hào)發(fā)送模塊發(fā)送的輸入信號(hào)； 所述電源模塊還包括一電壓輸出模塊和電流輸出模塊，所述電源模塊分別連接所述電壓輸出模塊和所述電流輸出模塊，且所述電壓輸出模塊和所述電流輸出模塊分別連接所述轉(zhuǎn)角輸出模塊，通過(guò)所述電源模塊、所述電壓輸出模塊和所述電流輸出模塊給所述轉(zhuǎn)角輸出模塊供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于PCI總線的交直流混合型激勵(lì)信號(hào)發(fā)送裝置，其特征在于，所述控制輸入單元用于自動(dòng)控制發(fā)送激勵(lì)信號(hào)指令編碼，且所述激勵(lì)信號(hào)指令編碼包括正反向直流電壓、正反向交流電壓、電流源、轉(zhuǎn)角激勵(lì)指令和DA使能控制字。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于PCI總線的交直流混合型激勵(lì)信號(hào)發(fā)送裝置，其特征在于，通過(guò)所述計(jì)算機(jī)發(fā)送所述激勵(lì)信號(hào)指令編碼，并通過(guò)所述PCI接口模塊根據(jù)PCI總線協(xié)議對(duì)所述數(shù)據(jù)處理模塊的寄存器進(jìn)行相應(yīng)的讀寫操作，完成422信號(hào)的轉(zhuǎn)換，并通過(guò)所述信號(hào)發(fā)送模塊發(fā)送至所述功能輸出單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于PCI總線的交直流混合型激勵(lì)信號(hào)發(fā)送裝置，其特征在于，所述功能輸出單元用于接收所述控制輸入單元發(fā)送的激勵(lì)信號(hào)指令編碼，并對(duì)所述激勵(lì)信號(hào)指令編碼光耦隔離后，將所述激勵(lì)信號(hào)指令編碼完成數(shù)模/模數(shù)轉(zhuǎn)換并輸出發(fā)送所述激勵(lì)信號(hào)指令編碼。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于PCI總線的交直流混合型激勵(lì)信號(hào)發(fā)送裝置，其特征在于，所述信號(hào)接收模塊接收所述信號(hào)發(fā)送模塊發(fā)送的激勵(lì)信號(hào)指令編碼，通過(guò)所述邏輯調(diào)節(jié)控制電路根據(jù)所述激勵(lì)信號(hào)指令編碼控制所述功能切換電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于PCI總線的交直流混合型激勵(lì)信號(hào)發(fā)送裝置，其特征在于，通過(guò)所述功能切換電路控制所述控制輸出電路完成各激勵(lì)信號(hào)的發(fā)送。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于PCI總線的交直流混合型激勵(lì)信號(hào)發(fā)送裝置，其特征在于，所述電源模塊用于提供所述控制輸入單元和所述功能輸出單元各個(gè)電路的穩(wěn)定電源以及交流激勵(lì)信號(hào)的基準(zhǔn)電壓。
【文檔編號(hào)】G05B19/418GK103885417SQ201410110702
【公開日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2014年3月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月24日
【發(fā)明者】魏永國(guó), 李波, 趙玲玲 申請(qǐng)人:上海航天電子通訊設(shè)備研究所