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飞机发电机控制系统(GCU)是飞机供电系统的重要组成部分,它根据发电机的状态,GCU本身的状态,来控制发电机的励磁电流,从而稳定发电机的输出电压。 为满足供电系统对整个GCU提出的实时性、容错性、可靠性等要求,GCU的硬件以DSP控制器TMS320LF2407A作为核心处理器,软件上引入源代码公开的嵌入式实时多任务操作系统μC/OS-Ⅱ为软件平台。在硬件设计中,本文将GCU划分为电源模块、DSP最小系统、发电机调压模块、模拟量采集电路、开关量调理电路和CAN通信接口电路等,详细地对各部分进行方案选、原理图的设计、PCB板的设计和硬件的调试,解决了各开关的实时监控、发电机与GCU的状态检测以及与PSP数据通信等问题。 软件设计中采用C语言和汇编语言的混合编程编写软件程序,实现了μC/OS-Ⅱ的移植以及驱动的开发;根据GCU功能需求和μC/OS-Ⅱ的内在要求,划分应用任务并分配任务优先级;编写了各个任务的应用程序,实现了各个任务模块的功能。同时,通过操作系统提供的服务来管理各个任务。简化了程序的设计,并使整个软件体系层次清晰,具有较好的扩展性。同时,提高了系统的可靠性与实时性。本文还从硬件和软件的角度分别讨论了GCU的机内自检测设计。 本文在最后分析了所设计的GCU的性能特点,分析结果及实验结果表明,GCU具有很高的可靠性、容错性、实时性与电磁兼容性,实现了飞机发电机的自动控制。