航空发动机电子控制器BIT设计及验证技术研究

发布时间：2017-06-26 22:12

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【摘要】：航空发动机电子控制器正朝着复杂化、综合化、高性能方向发展,其故障测试难度越来越大,机内测试(BIT)技术作为系统和设备测试发展的新方向和关键技术,为提高航空发动机控制系统的可靠性提供了新的解决途径。 本文在分析航空发动机电子控制器典型电路模块故障模式的基础上,提出了各个电路模块的软件和硬件结合的 BIT 测试方法,并将 BIT 测试方法在基于 DSP 的航空发动机电子控制器原理样机上进行了工程实现。 为了验证电子控制器的 BIT 检测能力,提出了面向 FADEC 系统的智能化BIT 测试适配器的设计思想。智能化 BIT 测试适配器包括基于 ARM 的故障注入器和用于故障注入管理的 PC 计算机,它具有故障注入及 BIT 检测结果回收的能力,同时能够模拟电子控制器的外部接口环境。 最后通过智能化BIT测试适配器对具有BIT功能的电子控制器原理样机进行了故障注入实验,验证了电子控制器的 BIT 故障检测性能,同时说明该适配器是 BIT 设计和应用过程中的有效工具。
【关键词】：航空发动机 电子控制器 机内自测试 故障注入 DSP ARM
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：V233.7
【目录】：

• 第一章绪论12-16
• 1.1 BIT 技术概述12-13
• 1.2 研究背景13-14
• 1.3 本文主要工作14-16
• 第二章电子控制器电路分析及故障模式建立16-27
• 2.1 电路故障成因16
• 2.2 电路故障分类16-17
• 2.3 电子控制器电路分析17-19
• 2.4 电子控制器故障模式建立的总体思想19
• 2.5 电子控制器故障模式建立19-26
• 2.5.1 CPU 故障模式19-21
• 2.5.2 RAM 故障模式21-23
• 2.5.3 ROM 故障模式23
• 2.5.4 A/D、D/A 故障模式23
• 2.5.5 异步通信接口故障模式23-24
• 2.5.6 传感器及信号调理电路故障模式24-25
• 2.5.7 执行机构及驱动电路故障模式25-26
• 2.6 小结26-27
• 第三章电子控制器BIT 设计27-39
• 3.1 通用BIT 技术27-28
• 3.1.1 BIT 通用设计准则27
• 3.1.2 BIT 测试点的选择27-28
• 3.2 电子控制器BIT 设计思想28-29
• 3.3 电子控制器典型电路模块的BIT 设计29-38
• 3.3.1 CPU 功能电路模块的BIT 测试方法29-31
• 3.3.2 RAM 功能电路模块的BIT 测试方法31-33
• 3.3.3 ROM 功能电路模块的BIT 测试方法33
• 3.3.4 串行接口电路的BIT 测试方法33-34
• 3.3.5 A/D 和D/A 转换接口电路的BIT 测试方法34-35
• 3.3.6 输入通道电路的BIT 测试方法35-37
• 3.3.7 输出通道电路的BIT 测试方法37-38
• 3.4 小结38-39
• 第四章 基于DSP 具有BIT 功能的电子控制器设计39-57
• 4.1 电子控制器的总体设计39-40
• 4.2 电子控制器的硬件设计40-51
• 4.2.1 核心处理器的选择40
• 4.2.2 核心数字电路40-44
• 4.2.3 输入通道电路44-48
• 4.2.4 输出通道电路48-50
• 4.2.5 通信接口电路50
• 4.2.6 电源50-51
• 4.3 电子控制器的软件设计51-56
• 4.3.1 CPLD 程序设计51-52
• 4.3.2 DSP 系统软件设计52-56
• 4.4 小结56-57
• 第五章 故障注入技术研究57-65
• 5.1 故障注入技术概述57-59
• 5.1.1 软件故障注入方法57-58
• 5.1.2 硬件故障注入方法58-59
• 5.2 本文故障注入总体思想59-60
• 5.3 基于后驱动技术的故障注入方法60-62
• 5.3.1 基于后驱动技术的故障注入方法原理60-61
• 5.3.2 基于后驱动技术故障注入方法的安全容限61-62
• 5.4 基于电压求和的故障注入方法62-63
• 5.5 基于电子开关和软件技术的故障注入方法63-64
• 5.6 电路故障注入节点64
• 5.7 小结64-65
• 第六章 智能化BIT 测试适配器设计65-89
• 6.1 智能化BIT 测试适配器总体设计65-66
• 6.1.1 测试适配器需求分析65
• 6.1.2 测试适配器总体设计65-66
• 6.2 故障注入器硬件设计66-79
• 6.2.1 硬件结构设计66
• 6.2.2 核心控制器选择66-68
• 6.2.3 核心数字电路68-72
• 6.2.4 模拟传感器和执行机构电路72-76
• 6.2.5 故障注入电路76-77
• 6.2.6 通信接口电路77-79
• 6.3 故障注入器软件设计79-84
• 6.3.1 ARM 系统软件开发流程79-81
• 6.3.2 ARM 系统软件设计81-84
• 6.4 上位管理计算机软件设计84-88
• 6.4.1 USB 设备驱动软件设计84-86
• 6.4.2 故障注入管理软件设计86-88
• 6.5 小结88-89
• 第七章 系统调试及BIT 验证试验89-99
• 7.1 系统调试89-96
• 7.1.1 电子控制器原理样机调试89-90
• 7.1.2 智能化BIT 测试适配器调试90-91
• 7.1.3 联机试验91-96
• 7.2 故障注入试验96-98
• 7.3 小结98-99
• 第八章 总结与展望99-101
• 8.1 论文总结99-100
• 8.2 工作展望100-101
• 致谢101-102
• 攻读硕士论文期间发表论文情况102-103
• 参考文献103-105

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 秦海波;张天宏;孙健国;;面向FADEC系统BIT验证的综合故障注入器研究[J];航空动力学报;2006年03期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 李天梅;装备测试性验证试验优化设计与综合评估方法研究[D];国防科学技术大学;2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前6条

1 杨，

本文编号：487769