基于FPGA的旋翼载荷应变信号采集系统研究与实现

【摘要】：直升机旋翼转动部件载荷测试,是直升机研发过程中的重要环节,直接关系到直升机的使用寿命和系统性能。针对直升机旋翼系统的转动部件载荷测试试验,开展基于FPGA的旋翼载荷应变信号采集系统的研究与设计,以获得主旋翼、尾桨在飞行试验条件下的载荷强度测试数据。论文主要完成的工作如下:1、分析了国内外应变信号采集系统的研究现状,并介绍了应变信号采集技术的相关基础原理,为系统的设计提供理论依据;2、设计了以FPGA和高精度AD为核心的4通道应变信号采集系统,实现了高速、高精度、同步信号采集,并具备多种电桥工作模式切换功能,能够满足单臂桥、半桥、全桥等不同的应用场合;3、设计了AGC自动增益控制电路,可根据应变电桥的输入信号,自动调整信号幅度,减小A/D采集的量化误差,提高信号采集精度;4、在FPGA内部设计了15阶布莱克曼窗FIR线性相位低通滤波器,有效滤除噪声,进一步提高信号采集精度;5、完成了应变信号采集系统的功能测试,验证了系统设计的各项功能,满足系统的各项技术指标要求。