发动机试验台测控与诊断系统设计

作     者：任江航 

作者单位：哈尔滨工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张淼

授予年度：2020年

学科分类：082601[工学-武器系统与运用工程] 08[工学] 0826[工学-兵器科学与技术] 

主      题：发动机试验台 测控系统 精度分析 故障诊断 

摘      要：现代弹用发动机内部结构复杂,其性能指标无法通过气动仿真和计算准确获得,所以模拟试验成为探索发动机性能的重要工具。发动机地面试验是发动机研制的必要手段,试验台借助先进的地面测试设备,可以模拟发动机全部工况,考核设计指标是否实现。本文选题来源于我所为发动机研制和生产建设的配套试验设施,是发动机试验体系的重要设施。依托于计算机技术的长足发展,本设计结合一体化测控技术、数字信号处理技术和虚拟仪器技术等目前主流技术,着力打造更先进更智能的试验设施。本文研究目标是试验台的测控系统,试验台测控系统的功能包括对试验台设备和发动机的阀门、泵、电机的控制,以及对温度测点、压力测点、推力测点、发动机振动信号、转速信号的采集、计算、存储和实时显示。测量与控制系统采用一体化设计,使用当前最先进的PXI平台,解决了试验台测控点多、采集速率高和数据量大的难点。软件采用面向对象设计语言和模块化设计理念,使测控软件快速开发并易于维护,实现了设备维护、发动机试验及试验件故障诊断功能。通过对试验台误差来源的分析和不确定度的计算,实现了对精度理论从定性到量化的过程。针对试验台使用最广泛地测量装置进行了精度分析提出了改善措施,制定了传感器误差识别及消除方案,使用并验证了几种电信号抗干扰方法。通过对发动机带载试验的结果分析,验证了测控与诊断系统的方案合理性。