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飞机液压试验台数据采集与测控系统的设计与实现

罗丹  
【摘要】:液压试验台数据采集与测控系统是某重点型号高教机液压系统地面模拟试验台的重要子系统,数据采集系统与便携式测控系统是该系统的两个重要组成部分。数据采集系统主要用于飞机液压系统各测试项目中压力、流量、温度及转速等144路物理量性能参数的测量,便携式测控系统既可以作为一套独立的测控系统进行液压成附件试验,又可以通过其高速采样通道,配合数据采集系统完成高速采样功能。系统具有测量精确、实时性强、易于扩展和稳定性高等优点,对于验证飞机液压系统功能、检验各部件在各种工作状态下的安全可靠性以及评价液压系统抗故障能力,有着举足轻重的作用。 论文的主要工作是在分析飞机液压试验台各种信号测量需求的基础上,研制符合试验标准的数据采集与测控系统。论文首先介绍了数据采集与测控系统的各个组成部分,并根据功能需求,给出了数据采集系统与便携式测控系统的硬件设计。数据采集系统是采用两块16路A/D采集卡和四块SCXI调理模块构成的基于PXI总线结构的144路测量系统,该系统在满足多种采样率的要求下,最大程度实现了通道扩展。便携式测控系统则是采用研华板卡构成的基于PCI总线结构,且具有模拟量输入输出和开关量输入输出功能的测控系统。数据采集软件设计使用了多线程、内存映射文件等先进技术,并采用模块化的思想将系统分为数据实时采集与显示、传感器标定、以及系统组态等功能模块,本文重点研究了采用NI板卡与研华板卡进行数据采集的实现过程。为了对采集得到的数据文件进行回放与处理,本文还设计有一套独立的数据后处理软件,该软件能够提供多种形式的数据回放与后处理功能,论文中详细介绍了各种数据回放方式的设计与实现。 论文最后对数据采集系统的误差进行了分析与研究。经测试,本文中所设计的数采系统与便携式测控系统的各项性能指标均达到了要求,现已成功应用于飞机液压系统的各项试验中。


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