一種三余度模擬信號硬件表決電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于電傳飛行控制系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種三余度模擬信號硬件表決電路。一種三余度模擬信號硬件表決電路，主要包括一片具有高增益的四運(yùn)算放大器芯片及若干電阻。本發(fā)明電路簡單實(shí)用、生產(chǎn)成本低、電路可靠、信號選擇表決無滯后、設(shè)計(jì)調(diào)試方便，能夠比較容易解決控制系統(tǒng)三余度驅(qū)動信號的綜合問題，實(shí)現(xiàn)了控制器到執(zhí)行部件的交叉余度表決，能夠簡化控制器設(shè)計(jì)，從而提高整個系統(tǒng)的可靠性。
【專利說明】一種三余度模擬信號硬件表決電路【技術(shù)領(lǐng)域】[0001]本發(fā)明屬于電傳飛行控制系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種三余度模擬信號硬件表 決電路。【背景技術(shù)】[0002]電傳飛行控制系統(tǒng)均采用余度技術(shù)來提高自身的可靠性，電傳系統(tǒng)的余度綜合技 術(shù)也是多種多樣，目前電傳飛行控制系統(tǒng)常用的余度信號綜合技術(shù)主要由以下幾種:[0003]方法一:利用控制器采集模擬余度信號，通過軟件算法對信號進(jìn)行表決后輸出表 決值；方法二:利用在線監(jiān)控技術(shù)對多余度部件(如控制器進(jìn)行在線監(jiān)控)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)故障時通 過附加硬件，一般為繼電器電路切斷故障通道的輸出并轉(zhuǎn)換到正常通道輸出；方法三:通 過雙通道控制兩余度執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出，執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出的機(jī)械行程通過機(jī)械方式來綜合，當(dāng) 一通道電氣系統(tǒng)故障時，控制效能降級；方法四:對多臺控制器的控制信號在作動器中通 過磁通綜合的方式來實(shí)現(xiàn)，常見的有三余度及四余度磁通綜合，在多數(shù)信號正常的情況下， 此法能夠?qū)崿F(xiàn)對作動器的控制；方法五:權(quán)限分配，不同的控制器控制到不同舵面的作動 器，當(dāng)某通道失效時，僅喪失對對應(yīng)舵面的控制。[0004]上述方法分別具有以下優(yōu)缺點(diǎn):第一種方法應(yīng)用廣、表決算法更改靈活，但電路復(fù) 雜度高、設(shè)計(jì)成本高、周期長，且工作環(huán)境要求高；方法二實(shí)現(xiàn)簡單，但要附加大量的繼電器 電路且需要軟硬件監(jiān)控部件的支持，制約表決切換可靠性的提高；方法三一般應(yīng)用在雙雙 余度系統(tǒng)中，但需要機(jī)械信號的綜合技術(shù)作為支持；方法四一般以特殊定制的作動器為基 礎(chǔ)，為DDA作動器，應(yīng)用受限度高；第五種方法表現(xiàn)為余度降級快，系統(tǒng)可靠性低，系統(tǒng)余度 瓶頸大。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提出一種設(shè)計(jì)周期短、設(shè)計(jì)成本低且可靠性高的 三余度模擬信號表決的純硬件電路，以解決在余度系統(tǒng)中的三余度信號輸出的綜合問題。[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種三余度模擬信號硬件表決電路，主要包括一片具有高 增益的四運(yùn)算放大器芯片及若干電阻；三余度輸入信號分別為S1、S2、S3，輸入信號S1、S2、 S3分別連接運(yùn)算放大器U1、U2、U3的輸入I端，運(yùn)算放大器U1、U2、U3的輸出3端分別連接 電阻Rl、R2、R3的輸入I端，電阻Rl，R2，R3輸入2端連接后與運(yùn)算放大器U4的輸入I端 及電阻R5的輸入I端相連，電阻R5輸入2端連接運(yùn)算放大器U4的輸出3端，同時連接到 運(yùn)算放大器Ul、U2、U3的輸入2端，電阻R4輸入I端連接運(yùn)算放大器U4的輸入2端，電阻 R4的輸入2端接地，運(yùn)算放大器U4的輸出3端作為最終輸出信號。[0007]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明電路簡單實(shí)用、生產(chǎn)成本低、電路可靠、信號選擇表 決無滯后、設(shè)計(jì)調(diào)試方便，能夠比較容易解決控制系統(tǒng)三余度驅(qū)動信號的綜合問題，實(shí)現(xiàn)了 控制器到執(zhí)行部件的交叉余度表決，能夠簡化控制器設(shè)計(jì)，從而提高整個系統(tǒng)的可靠性?！緦＠綀D】

【附圖說明】[0008]圖1是本發(fā)明三余度模擬信號硬件表決電路原理圖?！揪唧w實(shí)施方式】[0009]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做進(jìn)一步說明。[0010]一種三余度模擬信號硬件表決電路，主要包括一片具有高增益的四運(yùn)算放大器芯 片及若干電阻；三余度輸入信號分別為S1、S2、S3，輸入信號S1、S2、S3分別連接運(yùn)算放大 器U1、U2、U3的輸入I端，運(yùn)算放大器U1、U2、U3的輸出3端分別連接電阻Rl、R2、R3的輸 入I端，電阻R1，R2，R3輸入2端連接后與運(yùn)算放大器U4的輸入I端及電阻R5的輸入I端 相連，電阻R5輸入2端連接運(yùn)算放大器U4的輸出3端，同時連接到運(yùn)算放大器Ul、U2、U3 的輸入2端，電阻R4輸入I端連接運(yùn)算放大器U4的輸入2端，電阻R4的輸入2端接地，運(yùn) 算放大器U4的輸出3端作為最終輸出信號。[0011]飛行控制系統(tǒng)中模擬信號三余度信號選擇器普遍設(shè)計(jì)為中值選擇器，本發(fā)明利用 純硬件電路實(shí)現(xiàn)了三余度模擬信號的中值選擇。[0012]本發(fā)明電路工作原理:三余度模擬信號表決使用高增益的運(yùn)算放大器在一個反饋 類型的電路選擇三值的中值作為正確輸出，如圖1所示。最小輸入信號具有足夠大的誤差 使得高增益的運(yùn)放飽和，同時最大信號使高增益運(yùn)放反方向飽和，這樣便使兩個信號作用 抵消，中值信號便被選擇輸出。[0013]本發(fā)明電路可應(yīng)用到三余度模擬信號的采集、三余度驅(qū)動信號的綜合，其信號綜 合速度高，通用性強(qiáng)，設(shè)計(jì)成本低，結(jié)構(gòu)簡單、體積小且可靠性高。
【權(quán)利要求】
1.一種三余度模擬信號硬件表決電路，其特征為:所述電路主要包括一片具有高增益 的四運(yùn)算放大器芯片及若干電阻；三余度輸入信號分別為S1、S2、S3，輸入信號S1、S2、S3 分別連接運(yùn)算放大器U1、U2、U3的輸入I端，運(yùn)算放大器U1、U2、U3的輸出3端分別連接電 阻Rl、R2、R3的輸入I端，電阻Rl，R2，R3輸入2端連接后與運(yùn)算放大器U4的輸入I端及 電阻R5的輸入I端相連，電阻R5輸入2端連接運(yùn)算放大器U4的輸出3端，同時連接到運(yùn) 算放大器U1、U2、U3的輸入2端，電阻R4輸入I端連接運(yùn)算放大器U4的輸入2端，電阻R4 的輸入2端接地，運(yùn)算放大器U4的輸出3端作為最終輸出信號。
【文檔編號】H03K19/003GK103516346SQ201210201370
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2012年6月18日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月18日
【發(fā)明者】杜永良 申請人:中國航空工業(yè)集團(tuán)公司西安飛機(jī)設(shè)計(jì)研究所