无人直升机发动机转速采集方法研究

《无人直升机发动机转速采集方法研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、总第186期2015年第4期直升机技术HEⅡCOI’IERTEcHNlQuETotaINo．186No．42015文章编号：1673一1220(2015)04旬38旬5无人直升机发动机转速采集方法研究阚兆成，李卫星(中国直升机设计研究所，江西景德镇3330Q1)摘要针对某样例无人直升机发动机转速采集波动的问题，进行了详细分析，制定了相应的改进措施，提出了信号滤波算法与计数均值改进算法。试验结果表明，改进措施可行有效，并可用于解决其他类似转速采集波动的问题。关键词无人直升机；转速采集；计数均值算法中图分类号

2、：v233．7+42文献标识码：ARe∞archonEn西neSpeedAcqIlisitionofU衄an耻dHelicopterKANZhaocheng，UWeixing(ChimHelicopterRese盯ch粕dDevelopmentInstitute，Jingdezhen333001，China)AbstractInthispaper，aftertheenginespeedunstableacquisitionofunmannedhelicopterwasan·alyzed，merelevan

3、timprovedmethodsweremade，andthesi驴alfilteringandtIlecountaverageal—gorithmswereadVanced．Accordingto出etestresults，theimproVedmetllodswereavaildble，andcouldalsobeusedtosolvet}lesimilarproblemsofotIlerspeedacquisition．1【eywordsunmannedhelicopter；speedacquisi

4、tion；countaveragealgorithmO引言对于无人直升机来说，旋翼转速的稳定控制对飞行控制系统非常重要。而旋翼转速与发动机转速之间是一定的比例关系，对旋翼的转速控制即是对发动机的转速控制⋯。只有稳定可靠的发动机转速控制，才能保证无人直升机的稳定飞行。当无人直升机起飞后，旋翼负载发生变化，导致发动机负载发生变化，此时应保证发动机转速保持不变。稳定的发动机转速控制不但需要最优的控制器，还需要高品质的发动机转速信号，发动机转速信号的好坏直接影响了整个飞行控制系统的稳定性与无人直升机的飞行品质。本

5、文结合某样例无人直升飞机的发动机转速信号采集出现的问题进行了分析与研究，提出了若干发动机转速采集问题的改进措施。1发动机转速采集波动现象初步分析样例无人直升机采用进口先进的4缸4冲程化油器发动机，最大转速为5800r／min。考虑无人直升机总体需求以及发动机的性能，设定工作转速为5500r／蚵n。图1为发动机转速的实际采集曲线，可以观察到有很多毛刺，图2为发动机转速毛刺的局收稿日期：2015—05—20作者简介：阚兆成(1985一)，男，山东临沂人，硕士研究生，工程师，无人直升机飞控。2015年第4期阚兆

6、成，李卫星：无人直升机发动机转速采集方法研究·39·部放大图l{lUi『～卜{!灿÷中}一一l；j⋯l。溺_：卜‘-广一ly图1发动机转速曲线5250广—-一———一5200r⋯C5150卜⋯。⋯；5100卜⋯；⋯吾5050L“蟹!篡拯墨5000卜⋯蒋划4950卜⋯4900r一485黥F丽百i了飞丽51蕊飞oi丁面万面面了百1o时JHJ／lsJ图2毛刺局部放大通过对发动机转速毛刺现象进行初步分析，认为毛刺现象主要由以下几个原因导致：1)读取数据顺序错误会导致毛刺产生；2)信号中存在毛刺会导致毛刺产生；3)

7、计数器计数算法不够精确导致毛刺产生。2发动机转速采集波动现象深入分析与改进措施2．1读取数据顺序错误的分析及改进措施样例无人直升机的转速采集的实际电路设计方法和寄存器定义为：COUNT：频率测量计数寄存器；初始状态：上电或系统复位0栅；该寄存器为频率测量计数寄存器，由三个字节组成，采取的方式是计周期的方式，单位是1斗s。频率计算方法为：F=1000000／COUNT。CN皿：脉冲计数寄存器低8位。CNTl：脉冲计数寄存器中8位。c凇：脉冲计数寄存器高8位。通过周期性地读取三个寄存器频率数值得到转速，读取完

8、CNlD后，进行寄存器频率值的刷新。截取某段毛刺数据，如表1所示，其中频率量高八位固定为O，不在表中列出，只分析中八位和低八位；从表中可知，该段数据的转速正常值在5090转左右，对应软件读到的原始数据为0也E08，单位为岫，有些小的波动，采样值在0】【2E08和0也DF5左右波动，此时第一个毛刺的峰值为5199．73，对应的采样值为Ox2D13，数据刚好和正常值0】【2E08的D7～D0和0x2DF5的D15一D8组合值类似，