一种伺服作动系统仿真器及其仿真方法，属于工程仿真技术领域。其特征在于由信号定义操作单元、参数设置及运行控制操作单元、模拟量信号输入单元、RVDT信号输入单元、作动器信号仿真单元、伺服阀信号仿真单元、舵面位置信号仿真单元、故障设置控制单元、系统控制总线和接口适配器组成，信号定义操作单元、参数设置及运行控制操作单元接收用户的操作输入，根据用户的操作选择或参数设置，形成控制作动器信号仿真单元、伺服阀信号仿真单元、舵面位置信号仿真单元的命令及参数，控制接口模板输出飞行控制系统所需的接口信号。本发明专利技术具有系统功能完整，结构合理、紧凑，工作可靠，使用方便，具有良好的可扩展性和剪裁性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种伺服作动系统仿真器及其仿真方法，特别是涉及由计算机控制的接口模板实现伺服作动系统接口信号及功能仿真，属于工程仿真
技术介绍
飞行控制系统在现代飞机设计过程中越来越重要，随着电传飞行控制技术和主动控制技术的应用，飞行控制系统已经达到了与飞机的总体、气动、结构和强度同等重要和同步设计的地步，同时，飞行控制系统的安全性和可靠性对于飞机的安全更加重要，为了保证飞行控制系统的安全性和可靠性，重要途径就是在设计的基础上开展地面仿真试验，在地面仿真试验中如何对飞行控制系统进行全面、详细的验证成为飞行控制系统地面试验面临的难题。传统的验证试验中，需要研制专门用于试验的环境支持设施，尽量能模拟飞行控制系统在飞机上工作时所需的环境条件如设计专门的试验台架用于支撑和安装伺服作动系统等各组成部件，并为各组成部件的工作提供必要的液压能源和电源，配置必要的控制和测试设备。飞行控制系统的验证试验中，大部分验证项目与伺服作动系统有关，并在试验验证中使用装机的伺服作动系统，存在以下缺点(I)装机的伺服作动系统是在飞行控制系统设计完成后，才能生产提供，不能满足设计研发阶段试验、或者是初制样件阶段试验的需要；(2)装机的伺服作动系统是对专门的飞行控制系统研制生产的，不具有通用性，在飞行控制系统其它部件状态发生变化后，需要进行适配性更改，甚至是重新加工、生产；(3)装机的伺服作动系统成本高、周期长；(4)装机的伺服作动系统依靠人工操作完成，验证测试过程效率低下，周期长。目前，在飞机的设计研制中，大量地采用数字仿真技术，数字仿真已被证明是开发飞机行之有效的方法，其提供了更快、更高效地开发研制飞机的方式。为了保证飞机研制的周期，加快飞行控制系统试验进度，有必要在飞行控制系统的试验中更多地采用数字仿真技术；另一方面，飞行控制系统验证项目多，而且大量试验需要在初期设计阶段完成，这样就需要一个试验平台，满足边设计边试验的工作流程，以便到地面试验阶段使飞行控制系统达到更高成熟度。为尽量早点开展试验，这也要求使用数字仿真技术为核心的数字化试验技术逐步取代依赖于大量实物试验技术，缩短飞机研制周期，加快研制进度。
技术实现思路
本专利技术的目的是设计，通过由计算机控制的接口模板实现伺服作动系统接口信号仿真及功能仿真。本专利技术采取的技术方案为一种伺服作动系统仿真装置包括信号定义操作单元、参数设置及运行控制操作单元、模拟量信号输入单元、RVDT信号输入单元、作动器信号仿真单元、伺服阀信号仿真单元、舵面位置信号仿真单元、系统控制总线和接口适配器；信号定义操作单元、参数设置及运行控制操作单元、模拟量信号输入单元、RVDT信号输入单元、作动器信号仿真单元、伺服阀信号仿真单元、舵面位置·信号仿真单元之间通过系统控制总线进行信息的传输与数据交换；模拟量信号输入单元、RVDT信号输入单元、作动器信号仿真单元、伺服阀信号仿真单元和舵面位置信号仿真单元通过通过信号传输总线和接口适配器相连，进行信号的传输，接口适配器还与飞行控制系统之间互联。进一步地，上述一种伺服作动系统仿真装置还包括故障设置控制单元，故障设置控制单元通过信号传输总线分别和作动器信号仿真单元、伺服阀信号仿真单元和舵面位置信号仿真单元、接口适配器相连。进一步地，故障设置控制单元和信号定义操作单元、参数设置及运行控制操作单元、模拟量信号输入单元、RVDT信号输入单元、作动器信号仿真单元、伺服阀信号仿真单元、舵面位置信号仿真单元通过系统控制总线进行信息的传输与数据交换。一种使用伺服作动系统仿真装置进行仿真，包括以下步骤步骤I :系统运行开始，按照试验需要完成的任务，确定伺服作动系统仿真器的初始状态；步骤2 :读取逻辑通道定义；步骤3 :按照相关输入定义选择输入信号的类型；步骤4 :判断信号类型；信号分别有模拟输入、RVDT输入、单步输入、列表输入、函数输入、离散输入；步骤5 :读取输入信号数值；步骤6 :读取通道转换系数和通道转换偏移参数；步骤7 :进行通道参数的转换，形成对应仿真信号的仪器通道的参数；步骤8 :写对应仿真信号的仪器通道，控制仪器通道的输出；步骤9 :读取故障设置状态；步骤10 :按照故障模式进行分类控制；故障模式分别有接通模式、开路模式、短路地模式、短路电源模式步骤11 :驱动控制输出线路；步骤12 :判断是否进行下一个通道或者是下一个循环的操作，如果继续运行，则执行步骤1，否则结束仿真运行。在伺服作动系统仿真中，执行信号定义操作单元对需要仿真的物理对象信号进行标识并将其定义为逻辑通道，对输出仿真信号转换中的转换系数和偏移参数进行定义，以及选择波形信号或者是离散数据作为仿真控制信号；执行参数设置及运行控制操作单元读取逻辑通道的定义，根据当前逻辑通道定义及其对应的相关输入的定义选择输入信号，将所选择的输入信号作为对逻辑通道的控制输A ；按照选择的输入信号类型，信号类型分别有模拟输入、RVDT输入、单步输入、列表输入、函数输入和离散输入，得到输入信号的数值，再根据当前逻辑通道转换系数和偏移参数，将对应输入信号的数值进行转换，形成对信号仿真单元中当前逻辑通道的控制参数，写参数到对应当前逻辑通道的仪器通道；读取故障设置的状态，按照对当前逻辑通道故障状态(接通、开路、短路地和短路电源)的设置，控制输出线路，完成故障状态的设置；继续下一个逻辑通道或者是下一个循环的仿真控制，直到运行结束。本专利技术具有以下优点(I) 一种伺服作动系统仿真器及其仿真方法，模拟了机载的飞行控制系统操作控制中信号或信息流的产生传输和运行过程，使用方便，功能完整。(2)结构合理紧凑、工作可靠、采用高可靠性的接口模板，经过优化设计，模块化、标准化和系列化，能适应在严酷电磁与机械环境使用。(3)良好可扩展性、可剪裁性和可复用性，各仿真单元采用组件模块化设计，可根据需要选配组件模块，实现系统的积木化组合。(4)由于实现了通用化设计，在功能上相当于原有多个专用设备的功能，大大降低了设备成本。(5)对用户来说，大大提高了试验测试效率，缩短了试验周期，大大减少了费用。下面结合附图和实施例对本专利技术作详细描述。附图说明图I为本专利技术一种伺服作动系统仿真器结构示意图；图2为本专利技术一种伺服作动系统仿真器一个实施例示意图；图3为本专利技术一种伺服作动系统信号定义操作界面示意图；图4为本专利技术一种伺服作动系统参数设置及运行控制操作界面示意图；图5为本专利技术一种伺服作动系统仿真方法流程示意图。具体实施例方式下面结合说明书附图对本专利技术作详细说明。一种伺服作动系统仿真装置，如图I所示，包括信号定义操作单元I、参数设置及运行控制操作单元2、模拟量信号输入单元3、RVDT信号输入单元4、作动器信号仿真单元5、伺服阀信号仿真单元6、舵面位置信号仿真单元7、系统控制总线9和接口适配器10 ；信号定义操作单元I、参数设置及运行控制操作单元2、模拟量信号输入单元3、RVDT信号输入单元4、作动器信号仿真单元5、伺服阀信号仿真单元6、舵面位置信号仿真单元7之间通过系统控制总线9进行信息的传输与数据交换；模拟量信号输入单元3、RVDT信号输入单元4、作动器信号仿真单元5、伺服阀信号仿真单元6和舵面位置信号仿真单元7通过通过信号传输总线11和接口适配器10相连，进行信号本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种伺服作动系统仿真装置，其特征在于：包括信号定义操作单元[1]、参数设置及运行控制操作单元[2]、模拟量信号输入单元[3]、RVDT信号输入单元[4]、作动器信号仿真单元[5]、伺服阀信号仿真单元[6]、舵面位置信号仿真单元[7]、系统控制总线[9]和接口适配器[10]；信号定义操作单元[1]、参数设置及运行控制操作单元[2]、模拟量信号输入单元[3]、RVDT信号输入单元[4]、作动器信号仿真单元[5]、伺服阀信号仿真单元[6]、舵面位置信号仿真单元[7]之间通过系统控制总线[9]进行信息的传输与数据交换；模拟量信号输入单元[3]、RVDT信号输入单元[4]、作动器信号仿真单元[5]、伺服阀信号仿真单元[6]和舵面位置信号仿真单元[7]通过通过信号传输总线[11]和接口适配器[10]相连，进行信号的传输，接口适配器[10]还与飞行控制系统之间互联。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：支超有，薛峰，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所，
类型：发明
国别省市：
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