面向航空發(fā)動機分布式控制的時間觸發(fā)總線研究.pdf

1、航空發(fā)動機分布式控制系統(tǒng)的通信總線對控制系統(tǒng)重量、成本、可靠性和控制性能等具有至關(guān)重要的影響。本文以航空發(fā)動機分布式控制系統(tǒng)通信總線為研究對象，開展時間觸發(fā)通信總線TTCAN和TTP/C協(xié)議研究和控制器的設(shè)計，以期為發(fā)動機分布式控制系統(tǒng)通信總線研究提供有益參考。
　　基于FPGA設(shè)計TTCAN總線level2總線控制器，搭建通信系統(tǒng)實驗平臺，開展TTCAN總線時延分析，討論了傳輸時延、隊列時延、特殊時延，并給出了時延計算數(shù)學(xué)模型。

2、分析了基本錯誤情況下的時延，基于此，修正了時延計算模型。通過發(fā)動機工作環(huán)境模擬實驗，研究了溫度變化對總線時延的影響。
　　在通信總線研究的基礎(chǔ)之上，針對TTCAN總線的調(diào)度算法展開研究。設(shè)計了TTCAN總線同步相和異步相調(diào)度算法。采用FFI的裝箱算法和遺傳算法優(yōu)化同步相調(diào)度，引入容錯窗實現(xiàn)調(diào)度容錯；異步相調(diào)度中采用優(yōu)先級提升算法處理事件性消息。將所設(shè)計的調(diào)度算法應(yīng)用于航空發(fā)動機分布式控制系統(tǒng)總線調(diào)度表設(shè)計。
　　面向未來發(fā)動

3、機分布式控制系統(tǒng)更高帶寬和容錯性要求，開展TTP/C通信總線的研究。從原理上詳細分析了TTP/C總線的基本特征、設(shè)計原則、總線型拓撲結(jié)構(gòu)、TDMA介質(zhì)訪問方式和幀格式。基于TTP/C總線協(xié)議，結(jié)合航空發(fā)動機分布式控制系統(tǒng)，給出總線控制器的總體設(shè)計方案，并對協(xié)議進行分層。結(jié)合航空發(fā)動機分布式控制系統(tǒng)的通信性能需求，探討了總線控制器的特性參數(shù)和關(guān)鍵技術(shù)。
　　基于FPGA設(shè)計了TTP/C總線控制器。設(shè)計了TTP/C總線的數(shù)據(jù)鏈路層、協(xié)