基于TTP通信的电动飞机高可靠监控系统

发布时间：2020-04-25 21:56

【摘要】：数据监控在电动飞机飞行实验中具有至关重要的作用,如何设计安全可靠且功能强大的数据监控系统是此环节的核心。本监控系统搭建在电动飞机上,用于对电动飞机上搭载的发电机系统和驱动电机系统进行实时数据监控,并设计了用于采集数据的下位机TTP通信系统。针对一般下位机通信系统由事件触发造成的多节点应答返回数据的信道堵塞,以及在数据传输单通道损坏后继续工作导致的系统可靠性低的问题,设计了一种基于TTP通信的电动飞机监控系统,基本可以解决上述问题。在本文中,上位机系统由LabView平台开发,它主要实现串口通信,数据同步采集和处理,具有数据保存、电机示波等功能,能够通过设定的人机接口下发运转指令。并且针对LabView受Windows系统限制的定时不准问题,调用由C语言编写的高精度定时程序作为定时器来代替LabView所提供的定时器的方法,达到了数据精准定时的作用。对于下位机TTP通信系统,从原理上详细分析了TTP总线的基本特征、总线型拓扑结构、数据帧格式、具体参数设计、群启动过程和冗余管理方法。设计的TTP通信系统由4个DSP控制节点构成,每个TDMA循环周期发布数据帧到双RS-485总线上,以完成数据的通信。对TTP下位机通信系统进行了多种故障注入试验,实验结果表明,此系统不受所有单通道故障影响并能够防止数据堆积冲突,为系统提供了良好的安全性保证机制,大大提高了系统的可靠性和实时性。
【图文】：

图 2.2 ADM2582E 典型半双工 RS-485 网络Fig2.2 ADM2582E Typical Half Duplex RS-485 Network图 2.3 ADM2582E 典型全双工 RS-485 网络Fig2.3 ADM2582E Typical Full Duplex RS-485 Network

图 2.3 ADM2582E 典型全双工 RS-485 网络Fig2.3 ADM2582E Typical Full Duplex RS-485 Network半双工支持数据在两个方向上传输，但在一段时间内数据不能同时传输，只支持在一个方向传输。可以将其比喻成一条只允许通过一辆车的马路，两辆车同时过来的时只能一辆优先通过后另一辆再行驶通过，是一种切换方向的单工通信；另一种传输方式全双工支持数据在同一时间段在两个方向上传输，，收发可以同步进行。可以将其比喻成打电话，在听到对方的声音的同时也能够讲话。它实际上是两个单工通信方式的结合，需要发送、接收设备都具有独立的接收和发送能力。全双工好处在于延迟小，速度快，这里将 ADM2582E 配置为全双工 485 网络。最多可以有 256 个收发器可以与 485 总线连接。
【学位授予单位】：上海应用技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：V217;V272

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本文编号：2640728