孟武胜，冯动动，张新伟

(西北工业大学自动化学院，西安710129)

1 引言

随着电子技术的高速发展，机载电气设备的不断增加，对飞机电源的质量和可靠性有了更高的要求［1］。飞机发电机控制器(GCU，Generator control unit)作为飞机供配电系统重要的控制和保护部分，为了适应新的发展需要，研究一种新型的发电机控制器具有非常重要的意义。现役飞机发电机控制器大都采用模拟电路进行控制保护，其可靠性和实时性都需要进一步提高。系统所设计的基于TMS320F2812的新型发电机控制器，在控制保护、故障诊断、信息传输等方面都有了很大提高，能更好的满足先进飞机性能方面的要求。

2 系统组成及工作原理

GCU的主要任务是根据发电机的端电压来稳定发电机的输出，同时检测发电机的各状态量和控制各数字开关的通断。在系统中，通过分析系统功能和对各微处理器的性能比较，选择了TMS320F2812作为控制系统的核心。系统采用嵌入式硬件和软件设计方法，构建了一个高性能的控制系统，其结构原理框图如图1所示。

该发电机控制器主要实现对发电机的电压和发电机断路器、汇流条断路器等的控制以及对发电机出现过压、欠压、过频、欠频、过流、过热等的状态保护。

3 硬件设计

3.1 最小系统设计

在最小系统中，包括时钟电路、复位电路、外扩SRAM、驱动电路和控制电路等。系统选择32位定点DSP微处理器TMS320F2812［2-3］作为核心器件，它采用经典的哈佛总线结构，程序存储器和数据存储器分开使用，独立编址、独立访问，使之具有强大的数字处理能力，且还有很强的事件管理能力和嵌入式控制功能。……