机场助航灯光计算机控制系统设计

论文摘要

机场助航灯光系统是保证飞机安全升降的必要设施,在夜间或在能见度不好的情况下引导飞行员,帮助飞机起飞或降落,保证了飞机的安全。随着设备管理的现代化,要求助航灯光系统具有计算机自动检测和控制的功能。论文研究内容是机场助航灯光计算机控制系统,其设计包括高性能恒流调光电源和基于低压电力线载波通信的机场助航灯光计算机控制系统。针对新型恒流调光电源,以性能指标为目标,从分析单相斩控式交流调压电路工作原理入手,设计了由计算机控制的交流调压控制方案。针对低压电力线载波通信,首先分析低压电力线信道理想模型,指出低压电力线的信道特点,论述其进行载波通信的可行性,比较常见几种低压电力线载波通信技术,并根据工程需要选择基于直序扩频技术的电力线载波通信芯片PL3105；然后基于PL3105芯片具体对电力线载波终端控制器进行硬件设计和系统软件设计,并对控制器和集中器的结构与功能进行简要阐述；最后对载波通信实验平台和软件运行环境进行测试。系统实验结果表明,所设计的机场助航灯光计算机控制系统不仅实现了对灯光设备的高质量供电,而且实现对各助航灯具故障信息的定位、分析和控制,达到了工程设计要求。采用低压电力线载波进行通信的机场助航灯光计算机控制系统的研制,国内尚属首次。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 前言
• 1.1 课题开发背景
• 1.2 国内外发展状况及趋势
• 1.3 课题主要工作
• 2 计算机控制系统总体设计
• 2.1 总体设计方案
• 2.1.1 灯光系统概述
• 2.1.2 设计方案
• 2.2 PL3000上位在线编程软件
• 2.2.1 主要特点
• 2.2.2 主要功能
• 3 恒流调光电源的设计
• 3.1 恒流调光电源的框图结构和性能指标
• 3.1.1 调光电源的框图结构
• 3.1.2 性能指标
• 3.2 IGBT的驱动电路设计
• 3.3 斩控交流调压电路的工程设计
• 3.3.1 单相斩控式交流调压电路工作原理
• 3.3.2 斩控式交流调压电路的控制
• 3.4 IGBT的计算机控制
• 3.4.1 控制系统硬件
• 3.4.2 控制主程序
• 4 低压电力线载波通信的理论分析
• 4.1 低压电力线载波通信信道特性分析
• 4.1.1 低压电力线信道理想模型分析
• 4.1.2 低压电力线信道传输特性定性分析
• 4.2 扩频通信技术
• 4.2.1 扩频通信的基本原理
• 4.2.2 扩频通信的理论基础和分类
• 4.2.3 直序列扩频在电力载波中的应用
• 4.2.4 低压电力线载波芯片
• 5 计算机控制系统硬件设计
• 5.1 PL3105载波通信芯片及应用配置
• 5.1.1 PL3105介绍
• 5.1.2 PL3105配置及应用电路
• 5.2 载波终端控制器的设计
• 5.2.1 载波终端控制器结构
• 5.2.2 载波功率放大电路及整形电路
• 5.2.3 耦合电路
• 5.2.4 接收电路
• 5.2.5 检测电路
• 5.2.6 继电器控制电路
• 5.3 载波控制器和集中器的硬件设计
• 5.3.1 载波控制器
• 5.3.2 载波集中器
• 6 计算机控制系统软件设计
• 6.1 PL3105载波收发程序
• 6.1.1 PL3105载波收发功能的配置
• 6.1.2 PL3105载波收发时序和特点
• 6.1.3 基于PL3105的通信协议
• 6.1.4 PL3105多字节收发程序框图
• 6.1.5 载波控制软件框图
• 6.1.6 差错控制
• 6.1.7 控制器实时钟的实现
• 6.2 上层管理软件编制
• 6.2.1 系统功能需求
• 6.2.2 系统软件开发工具
• 6.2.3 软件系统结构
• 7 实验结果
• 7.1 载波通信结果
• 7.2 系统软件运行效果
• 7.2.1 启动和登陆
• 7.2.2 系统窗口与菜单
• 结论
• 致谢
• 参考文献