陳思 潘依娜

摘 要：在飛機(jī)系統(tǒng)中，大多數(shù)控制和控制系統(tǒng)都是基于機(jī)電系統(tǒng)的統(tǒng)一調(diào)節(jié)，以確保飛機(jī)在機(jī)電系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行的情況下正常運(yùn)行。發(fā)動(dòng)機(jī)電運(yùn)行基于發(fā)電原理。根據(jù)結(jié)構(gòu)模型的特點(diǎn)，在運(yùn)行過程中可能會(huì)發(fā)生一些電磁干擾。

關(guān)鍵詞：機(jī)電系統(tǒng);電磁干擾;機(jī)理分析;抑制措施

許多飛機(jī)系統(tǒng)，例如電傳操縱、飛行控制和發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)是典型的機(jī)電系統(tǒng)。當(dāng)這些機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，它們對(duì)周圍電磁干擾敏感，向環(huán)境發(fā)送電磁干擾，影響其他電氣系統(tǒng)的正常運(yùn)作。由于現(xiàn)代飛機(jī)磁場(chǎng)環(huán)境的日益復(fù)雜造成了越來越多的力場(chǎng)由于產(chǎn)生了靜電和其他無線電信號(hào)，飛機(jī)穩(wěn)定性和可靠性受到了嚴(yán)重破壞。因此，應(yīng)當(dāng)采取適當(dāng)措施增加電磁干擾的強(qiáng)度。

一、飛機(jī)機(jī)電系統(tǒng)的具體內(nèi)容

就飛機(jī)而言，典型的機(jī)電系統(tǒng)包括電源、燃油、液壓、第二動(dòng)力、機(jī)輪剎車、環(huán)境控制和生命保障系統(tǒng)。正是這些系統(tǒng)才保證和支持了航空電子、飛行控制、環(huán)境控制和火控系統(tǒng)的正常運(yùn)行和乘員安全。機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)水平的高低直接影響到飛行器的整體性能。隨著數(shù)字技術(shù)、信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，機(jī)電系統(tǒng)在對(duì)機(jī)體、動(dòng)力裝置和各系統(tǒng)的功能、能量及控制等方面進(jìn)行了設(shè)計(jì)和管理的綜合化。一般來說，飛機(jī)的整體結(jié)構(gòu)取決于機(jī)電系統(tǒng)的設(shè)置，因?yàn)榇蠖鄶?shù)設(shè)備都是由機(jī)電系統(tǒng)控制的。機(jī)電工程的機(jī)械模型一般都需要信號(hào)控制、控制器、驅(qū)動(dòng)、機(jī)構(gòu)、傳感器、數(shù)據(jù)采集和處理設(shè)備。該命令通常在控制器上運(yùn)行，并在處理輸出命令后由驅(qū)動(dòng)程序驅(qū)動(dòng)程序執(zhí)行。數(shù)據(jù)采集處理器的監(jiān)控功能協(xié)調(diào)整體狀態(tài)，支持機(jī)電系統(tǒng)的工作內(nèi)容，確保飛機(jī)整體運(yùn)行的穩(wěn)定性。

二、電磁干擾的危害性和機(jī)理分析

1.分析電磁干擾。電磁干擾通常滿足三個(gè)基本要求。磁性干擾源、路徑和敏感設(shè)備。機(jī)電系統(tǒng)的這三種情況的電磁干擾直接影響，導(dǎo)致設(shè)備和運(yùn)輸路線惡化，和機(jī)電一體化的總體表現(xiàn)。運(yùn)行時(shí)電磁干擾是驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和設(shè)備或整個(gè)系統(tǒng)故障的來源。耦合路徑是干擾源能量與敏感設(shè)備路徑。這可能會(huì)干擾能量的傳輸并影響輻射。敏感設(shè)備是飛機(jī)上的電磁干擾。電磁干擾有多種干擾源，包括自然、人工和系統(tǒng)內(nèi)部干擾源。

2.電磁干擾的危險(xiǎn)情況。對(duì)于機(jī)電系統(tǒng)，其主要部件通常是電路專用集成和微處理器，而外部設(shè)備則有傳感器和信號(hào)處理電路。在實(shí)際操作中，該單元本身形成了輻射場(chǎng)。飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)中這些磁場(chǎng)的出現(xiàn)可能會(huì)對(duì)整個(gè)飛機(jī)的運(yùn)行產(chǎn)生一定的電磁脈沖。同時(shí)，該裝置對(duì)其他電磁干擾作出反應(yīng)。如果在安裝過程中沒有采取保護(hù)措施，飛機(jī)在運(yùn)行時(shí)將面臨系統(tǒng)故障。如果飛機(jī)嚴(yán)重?fù)p壞，會(huì)直接導(dǎo)致設(shè)備損壞和發(fā)動(dòng)機(jī)完全故障。一般來說，電磁干擾可能會(huì)造成以下類型的損壞：第一，由于內(nèi)部靜電電路和組件故障而造成的電磁干擾。第二，內(nèi)部信號(hào)在傳輸過程中失真或有缺陷。第三，機(jī)電系統(tǒng)中的電磁采集電路或微電子過熱，導(dǎo)致設(shè)備損壞或直接燃燒。第四，在設(shè)備外殼表面產(chǎn)生靜電場(chǎng)，導(dǎo)致內(nèi)部電路組件故障或?qū)щ娊橘|(zhì)損壞。高頻開關(guān)產(chǎn)生的火花或電弧放電可能損壞系統(tǒng)的內(nèi)部部件故障出現(xiàn)。

三、抑制措施

考慮到飛機(jī)機(jī)電系統(tǒng)的電磁性質(zhì)，機(jī)電系統(tǒng)在設(shè)計(jì)和維修系統(tǒng)的硬件和軟件階段的抗干擾能力都有所提高。

抗干擾硬件技術(shù)。（1）濾波技術(shù)。是遏制系統(tǒng)故障的重要手段。中斷信號(hào)電纜或電源線上干擾信號(hào)的傳輸。為避免電路中的電磁干擾，添加了濾波器，包括低通、高通、反射、吸收濾波器等。對(duì)于電磁干擾不同頻率，選擇類型不同的過濾器。必須將不同濾波器引入電機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中。（2）隔離技術(shù)。將干擾源與容易干擾部分隔開，從而使它們之間沒有直接的電氣接觸，從而中斷了它們之間的耦合通道。典型的隔離方法包括光電、變壓器、繼電器隔離等。確保系統(tǒng)穩(wěn)定性和設(shè)備安全性，并控制從低功率到高功率的電流。必須通過將繼電器添加到控制電路來隔離電氣輸入和輸出信號(hào)，從而消除信號(hào)之間的傳輸干擾，提高抗干擾能力。（3）屏蔽技術(shù)。限制了電磁輻射在空間的擴(kuò)散，其干擾源和敏感的設(shè)備在電磁干擾切斷。電磁波的反射和吸收來輻射源保護(hù)電磁屏蔽?，F(xiàn)代飛機(jī)面臨著范圍廣泛的低頻到高頻的電磁頻率。對(duì)于高頻電磁波，屏蔽開口的波長相當(dāng)于屏蔽開口的大小，因此屏蔽開口的孔已成為電磁屏蔽的重要控制因素，可用于提高電機(jī)的屏蔽度。（4）接地技術(shù)。對(duì)于機(jī)電系統(tǒng)的功能是必不可少的，必須作為增加機(jī)電一體化設(shè)備或系統(tǒng)的關(guān)鍵指標(biāo)。接地連接器是飛機(jī)外殼的接地。接地與屏蔽使用結(jié)合。在電機(jī)設(shè)計(jì)階段，電路功能模塊必須按電路類型排序，連接方式各功能模塊并確定接地電纜。接地電纜應(yīng)正確布線，并采取必要措施防止接地電纜導(dǎo)致設(shè)備不能正常工作。設(shè)備與機(jī)體之間的接地電纜，負(fù)極連接良好，各接地端的電阻正常，設(shè)備可靠接地。

2.軟件抗干擾。在一個(gè)復(fù)雜的電磁環(huán)境中，系統(tǒng)會(huì)干擾。電磁干擾的范圍往往很廣，而且是隨機(jī)的。通常，僅抑制某些頻率范圍內(nèi)的電磁干擾，如果僅執(zhí)行硬件干擾，則這些干擾成本相對(duì)較高。（1）數(shù)字過濾技術(shù)。數(shù)字過濾是轉(zhuǎn)換一組數(shù)字轉(zhuǎn)換成另一組數(shù)字的過程。常用的數(shù)字過濾方法有。包括延遲和差異方法。傳感器接收發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)信號(hào)，在傳輸過程中可能導(dǎo)致噪音和失真。在這種情況下，數(shù)字濾波器安裝在電路中，從而產(chǎn)生非揮發(fā)性干擾信號(hào)并提高傳輸信號(hào)的準(zhǔn)確性。（2）軟件冗余。控制器飛機(jī)的核心是通過輸出程序控制系數(shù)的控制。如果控制器中的程序計(jì)數(shù)器由于錯(cuò)誤而失敗，則輸出程序語句無法正常工作。這使可以使用軟件冗馀來確保程序正常運(yùn)行。軟件冗馀是程序段、指令冗余和軟件陷阱。（3）“看門狗”。是監(jiān)控電機(jī)運(yùn)行狀況的監(jiān)控人員。如果系統(tǒng)工作正常，計(jì)時(shí)器不會(huì)中斷。如果主程序由于系統(tǒng)故障而無法運(yùn)行，計(jì)時(shí)器將生成中斷信號(hào)以中斷服務(wù)程序、重置系統(tǒng)并重新運(yùn)行主程序?！翱撮T狗”程序技術(shù)提高了運(yùn)行機(jī)動(dòng)系統(tǒng)程序的可靠性，保證平穩(wěn)運(yùn)行。

飛機(jī)在現(xiàn)代社會(huì)的重要性越來越大。考慮到飛機(jī)內(nèi)外復(fù)雜的電磁環(huán)境，開展工作的人員必須采取更有效的預(yù)防行動(dòng)，確保飛機(jī)正常運(yùn)行，以使飛機(jī)達(dá)到更高水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]相瑞超.飛機(jī)電剎車系統(tǒng)電磁干擾產(chǎn)生機(jī)理及抑制方法[J].西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2019，34（06）：994-1000.