[01760978]风挡雨刷同步控制系统开发及设计实现

设计了一种风挡雨刷控制系统。针对飞机上采用两个电机分别控制左右雨刷不同步以及遇到特殊状况雨刷无法回到复位位置等特点,设计风挡雨刷控制系统。飞行员可以根据需要,通过控制操作控制面板的四个档位,传递控制信息给主控单元,主控单元通过电机驱动模块来控制电机转动,进而带动雨刷器分别运动,若左右面板控制档位设置相同,则系统自动进入同步模式,左右雨刷按照设置模式同步运动,并通过安装在电机模块上的霍尔传感器来反馈雨刷器的停止位置信息到主控模块中,以防止突发状况下,雨刷器停止运动时,阻挡飞行员视线。 研发的这套风挡雨刷同步控制系统采用无刷直流电机驱动雨刷片转动,实现飞机前档上左、右风挡雨刷能够分别独立工作或者同步工作,采用主从控制方式实现精确的同步定位控制。并且当雨刷出现控制故障,例如发生断电等情况,雨刷突然停止在某一位置时,使其能回到风挡下沿的指定位置。系统可通过面板旋钮开关操作,实现停止、间歇、低速、高速四个档位控制,两个控制器间通过RS485通信,采用PID、模糊控制及脉冲耦合神经网络（PCNN）等算法实现对雨刷进行精准的同步定位控制,同时提出相应了电磁兼容性设计方法。在雨刷控制器设计上,加入防堵转的功能。主要实现了如下功能： 1)实现飞机左、右风挡雨刷可单独工作在停止、间歇、低速、高速等状态。 2)实现飞机左右风挡雨刷的完全同步控制,若遇到外部阻力等因素影响正常远转后导致雨刷不同步时,能够自动调节到同步。 3)在发生故障的情况下,雨刷无法工作时,能够回到复位位,并发出警报。 4)具有保护功能,驱动电机中设有热保护器,当电机过载时,控制电机切断电源,防止电机过热损坏,当过载消除后可自动恢复正常工作。 5)用 Matlab/Simulink软件进行仿真和实验验证,进行了电磁兼容测试。