來(lái)源：微計(jì)算機(jī)信息 作者：徐兵 程旭德 王宏利 程宏凱

    摘 要：為了解決某型導(dǎo)彈舵機(jī)性能測(cè)試問(wèn)題，介紹了應(yīng)用嵌入式計(jì)算機(jī)pc/104來(lái)設(shè)計(jì)舵機(jī)的故障診斷測(cè)試儀，給出了該系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。通過(guò)研究表明，該系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)該型裝備故障的快速、準(zhǔn)確定位與診斷, 具有良好的通用性和應(yīng)用價(jià)值。

    關(guān)鍵詞：故障診斷；pc/104；數(shù)據(jù)采集

    1 引 言

    某型導(dǎo)彈舵機(jī)系統(tǒng)是在導(dǎo)彈飛行過(guò)程主動(dòng)段的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，當(dāng)導(dǎo)彈在主動(dòng)段飛行時(shí)，在控制系統(tǒng)的控制下，舵機(jī)帶動(dòng)燃?xì)舛嫫D(zhuǎn)，改變主發(fā)動(dòng)機(jī)噴出的燃?xì)馄D(zhuǎn)方向，產(chǎn)生控制力矩，控制導(dǎo)彈按照預(yù)訂的彈道飛行。該舵機(jī)為電動(dòng)液壓式舵機(jī)，是集精密機(jī)械、電子、液壓、自動(dòng)控制等技術(shù)于一體的復(fù)雜設(shè)備，其輸入的信號(hào)有俯仰、偏航和滾動(dòng)控制信號(hào)，由于其復(fù)雜的邏輯控制電路，信號(hào)交叉?zhèn)鬏�，轉(zhuǎn)換節(jié)點(diǎn)繁雜，加上設(shè)備經(jīng)常處于運(yùn)輸顛簸野戰(zhàn)狀態(tài)，工作環(huán)境惡劣，因而設(shè)備較容易出現(xiàn)各種故障。目前常用的舵機(jī)檢測(cè)手段都是傳統(tǒng)的手動(dòng)方式對(duì)舵機(jī)的基本狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，由于檢測(cè)儀通常采用性能單一的電路結(jié)構(gòu)，功能單一，通用性差，操作繁瑣，易人為出錯(cuò)，而且檢測(cè)項(xiàng)目十分有限，也不具備故障診斷功能，難以滿足戰(zhàn)場(chǎng)快速檢測(cè)和維修的需求，要完成此項(xiàng)工作通常還需配備其他的檢測(cè)儀器，如示波器等設(shè)備。為此，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)一種小型、通用和智能的，能對(duì)舵機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行全面故障檢測(cè)與診斷，適合野外條件下使用的測(cè)試儀具有十分重要的意義。

    該系統(tǒng)采用嵌入式計(jì)算機(jī)pc/104，pc/104與pc/at體系結(jié)構(gòu)完全兼容，大小只有90mm×96mm,但它幾乎集成了普通臺(tái)式pc機(jī)的所有功能，并與之兼容，因此在pc機(jī)上開(kāi)發(fā)的程序可以直接在pc/104 cpu模塊上運(yùn)行，與單片機(jī)系統(tǒng)相比省去了專用的開(kāi)發(fā)工具，而且維護(hù)方便。pc/104采用模塊化設(shè)計(jì)，硬件電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，減少了開(kāi)發(fā)周期。因此在本系統(tǒng)中我們采用嵌入式計(jì)算機(jī)pc/104，與普通的工業(yè)控制機(jī)相比，pc/104具有如下特點(diǎn)[1]：

    ● pc/104模塊與pc機(jī)軟、硬件完全兼容，可以利用現(xiàn)有的較豐富和成熟的硬件、軟件開(kāi)發(fā)工具及方法、設(shè)計(jì)知識(shí)等資源，開(kāi)發(fā)周期短，成本低。

    ● pc/104模塊體積小，功耗低，無(wú)需散熱，可層疊，具有系統(tǒng)級(jí)的性能，芯片級(jí)的大小。

    ● 模塊之間采用獨(dú)特的縱向?qū)盈B或側(cè)向接插的結(jié)合方式，模塊層疊后四角還有支柱和螺釘固定，可靠性高，配置靈活方便，便于故障的排除和修理。

    ● 外圍模塊齊全，用戶可以選擇各種不同的功能模塊，設(shè)計(jì)滿足不同需要的專用系統(tǒng)。

    ● 工作溫度范圍寬，一般在0～70度。

    ● 大多數(shù)模塊采用單+5v電源，降低了系統(tǒng)對(duì)電源的要求。

    2故障診斷測(cè)試儀實(shí)現(xiàn)功能

    該測(cè)試儀具有以下功能：

    （1）測(cè)試功能

    可對(duì)舵機(jī)系統(tǒng)的性能進(jìn)行綜合測(cè)試，測(cè)試內(nèi)容包括綜合測(cè)試、單項(xiàng)測(cè)試內(nèi)容�？筛鶕�(jù)需要進(jìn)行連續(xù)測(cè)試或單步測(cè)試；對(duì)測(cè)試結(jié)果可進(jìn)行自動(dòng)診斷判別；對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)可顯示、打印記錄，或存入數(shù)據(jù)庫(kù)以便對(duì)舵機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控。

    （2）自檢功能

    系統(tǒng)具有自檢功能，自檢范圍覆蓋全部測(cè)試通道。

    （3）自診斷功能

    系統(tǒng)具有自診斷功能，主要故障可判斷到電路單板。

    （4）開(kāi)發(fā)功能

    設(shè)備具有良好的開(kāi)發(fā)功能，經(jīng)開(kāi)發(fā)可完成對(duì)通用舵機(jī)系統(tǒng)的性能測(cè)試。

    3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

    3．1硬件框圖[4]，如圖1所：

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