[发明专利]一种四余度模拟信号硬件表决电路

说明书

技术领域

本发明属于电传飞行控制系统技术领域，特别是涉及一种四余度模拟信号硬件表决电路。

背景技术

电传飞行控制系统均采用余度技术来提高自身的可靠性，电传系统的余度综合技术也是多种多样，目前电传飞行控制系统常用的余度信号综合技术主要由以下几种：

方法一：利用控制器采集模拟余度信号，通过软件算法对信号进行表决后输出表决值；方法二：利用在线监控技术对多余度部件（如控制器进行在线监控），当发现故障时通过附加硬件，一般为继电器电路切断故障通道的输出并转换到正常通道输出；方法三：通过双通道控制两余度执行机构的输出，执行机构输出的机械行程通过机械方式来综合，当一通道电气系统故障时，控制效能降级；方法四：对多台控制器的控制信号在作动器中通过磁通综合的方式来实现，常见的有三余度及四余度磁通综合，在多数信号正常的情况下，此法能够实现对作动器的控制；方法五：权限分配，不同的控制器控制到不同舵面的作动器，当某通道失效时，仅丧失对对应舵面的控制。

上述方法分别具有以下优缺点：第一种方法应用广、表决算法更改灵活，但电路复杂度高、设计成本高、周期长，且工作环境要求高；方法二实现简单，但要附加大量的继电器电路且需要软硬件监控部件的支持，制约表决切换可靠性的提高；方法三一般应用在双双余度系统中，但需要机械信号的综合技术作为支持；方法四一般以特殊定制的作动器为基础，为DDA作动器，应用受限度高；第五种方法表现为余度降级快，系统可靠性低，系统余度瓶颈大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提出一种设计周期短、设计成本低且可靠性高的四余度模拟信号表决的纯硬件电路，以解决在余度系统中的四余度信号输出的综合问题。

本发明的技术方案是：一种四余度模拟信号硬件表决电路，主要包括四片具有高增益的四运算放大器芯片、八个二级管及若干电阻；四余度输入信号分别为S1、S2、S3、S4；输入信号S1连接运算放大器U1、U5的输入2端、电阻R19的输入1端；输入信号S2连接运算放大器U2、U6的输入2端、电阻R20的输入1端；输入信号S3连接运算放大器U3、U7的输入2端、电阻R21的输入1端；输入信号S4连接运算放大器U4、U8的输入2端、电阻R22的输入1端；运算放大器U1、U2、U3、U4、U5、U6、U7、U8、U9、U10、U11、U12的输入1端分别连接电阻R1、R2、R3、R4、R6、R7、R8、R9、R12、R15、R23、R25的输入1端，运算放大器U1、U2、U3、U4的输入3端分别连接二极管D1、D2、D3、D4的输入1端，电阻R1、R2、R3、R4的输入2端连接二极管D1、D2、D3、D4的输入2端及R5、R11的输入1端，运算放大器U5、U6、U7、U8的输入3端分别连接二极管D5、D6、D7、D8的输入2端，电阻R6、R7、R8、R9的输入2端连接二极管D1、D2、D3、D4的输入1端及R10、R14的输入1端，R11的输入2端连接R12的输入1端及U9的输入1端，R14的输入2端连接U10的输入1端及R15的输入1端，R13、R16的输入1端分别连接运算放大器U9、U10的输入2端，R13及R16的输入2端接地，R12的输入2端连接U9的输入3端及R18的输入1端，R15的输入2端连接U10的输入3端及R17的输入1端，R17、R18、R19、R20、R21、R22的输入2端相连后连接电阻R23的输入1端及U11的输入1端，R26、R27的输入1端分别连接U11，U12的输入2端，R26、R27的输入2端接地，R23的输入2端连接U11的输入3端及R24的输入1端，R24的输入2端连接U12的输入1端及R25的输入1端，R25的输入2端连接U12的输入3端后作为输出信号。

本发明的有益效果是：本发明电路简单实用、生产成本低、电路可靠、信号选择表决无滞后、设计调试方便，能够比较容易解决控制系统四余度驱动信号的综合问题，实现了控制器到执行部件的交叉余度表决，能够简化控制器设计，从而提高整个系统的可靠性。。

附图说明

图1是本发明四余度模拟信号硬件表决电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。