燃气轮机试验台数据采集系统的设计与实现

发布时间：2022-07-29 14:03

　　燃气轮机作为工业制造皇冠上最璀璨的明珠,各国均在大力对其展开研发和维修工作,燃气轮机试验台作为燃气轮机性能测试、运行、维护的重要平台,在燃气轮机工业中具有重要的地位。虚拟仪器技术经过近半个世纪的发展,已经逐渐形成了由传感器、数据采集单元、计算机构成的体系。本文将虚拟仪器技术应用于燃气轮机试验台建设,针对某型船用燃气轮机的参数测量需求,编写了一套基于图形化编程语言Lab VIEW的燃气轮机试验台数据采集系统,其中包括燃气轮机试验台数据监测系统和水力测功器测量控制系统。燃气轮机试验台数据监测系统硬件部分选择了成熟的数据采集站,并采用冗余设计保证系统的可靠性;软件部分采用模块化设计思想,汇总了燃气轮机各分系统发送的数据,完成了对燃气轮机试验数据整体的接收、显示、存储、查询、打印工作。水力测功器测量控制系统参照燃气轮机输出功率要求,完成了整体的硬件布置设计和软件控制算法设计工作。在选取控制算法时,分别采用了PID控制和模糊-PID控制,确定了其论域和隶属度函数,并制定了对应的模糊控制表。在仿真中确定了模糊PID控制器的优越性能,并实现了测控器控制系统在线参数自校正。程序编制完成后,进行了试验台... 

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题的背景和意义
        1.1.1 研究课题背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 研究现状
        1.2.1 燃气轮机研究现状
        1.2.2 数据采集系统研究现状
        1.2.3 功率吸收端的介绍
        1.2.4 虚拟仪器介绍
    1.3 本文的主要研究内容
    1.4 本文的组织结构
第二章 系统总体方案设计
    2.1 设计思想
    2.2 方案概述
        2.2.1 燃气轮机试验台外系统及其监测方案
        2.2.2 水力测功器测量控制统设计及其监测方案
        2.2.3 系统六性分析
    2.3 数据采集系统软件设计方案
    2.4 本章小结
第三章 燃气轮机试验台数据监测系统的设计
    3.1 引言
    3.2 燃气轮机试验台数据监测系统设计原则与需求
    3.3 燃气轮机试验台数据监测系统硬件设计
        3.3.1 燃气轮机试验台数据监测系统硬件设计方案
        3.3.2 燃气轮机试验台数据监测系统硬件选型
    3.4 燃气轮机试验台数据监测系统软件设计
        3.4.1 软件开发环境
        3.4.2 数据采集站软件控制模块
        3.4.3 数据滤波模块
        3.4.4 数据采集系统主程序设计
        3.4.5 数据采集冗余设计
        3.4.6 数据存储结构设计
        3.4.7 数据库连接模块
        3.4.8 数据存储模块
        3.4.9 数据查询模块
        3.4.10 数据通讯模块
        3.4.11 数据显示模块
        3.4.12 数据打印模块
        3.4.13 报警模块
        3.4.14 主程序设计
    3.5 本章小结
第四章 水力测功器测量控制系统设计
    4.1 引言
    4.2 水力测功器测量控制系统设计原则与需求
    4.3 硬件结构设计
    4.4 软件控制算法设计与仿真
        4.4.1 基于模糊的PID的自动控制
        4.4.2 自动控制的仿真
    4.5 水力测功器的软件设计
        4.5.1 水力测功器测量控制系统的通讯
    4.6 本章小结
第五章 系统测试
    5.1 引言
    5.2 数据采集系统硬件测试
    5.3 数据采集系统通讯调试
        5.3.1 与电子监控装置通讯调试
        5.3.2 与水力测功器测量控制系统通讯调试
    5.4 燃气轮机试验台数据监测系统功能测试
        5.4.1 数据库功能测试
        5.4.2 冗余结构功能测试
        5.4.3 打印功能测试
        5.4.4 报警功能测试
    5.5 水力测功器测量控制系统测试
    5.6 本章小结
第六章 总结与展望
致谢
参考文献
附录 (一)攻读硕士期间发表论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]燃气轮机试验台水力测功器系统设计[J]. 赵晨,鲍其雷.  现代制造技术与装备. 2019(06)
[2]重型燃气轮机研究现状与技术发展趋势展望[J]. 伍赛特.  机电产品开发与创新. 2019(02)
[3]关于重型燃气轮机预测诊断与健康管理的研究综述[J]. 蒋东翔,刘超,杨文广,康维国.  热能动力工程. 2015(02)
[4]重型燃气轮机现状与发展趋势[J]. 蒋洪德,任静,李雪英,谭勤学.  中国电机工程学报. 2014(29)
[5]基于LabVIEW的Word报表生成方法[J]. 曲海山,龚明,冯云.  制导与引信. 2013(01)
[6]旋转机械常见故障诊断[J]. 陈尧.  冶金动力. 2012(05)
[7]基于AT89C51单片机和LabVIEW的温度监控系统设计[J]. 王皑.  传感器世界. 2012(06)
[8]重型燃气轮机的现状和发展趋势[J]. 蒋洪德.  热力透平. 2012(02)
[9]LabVIEW与数据库ADO连接方法的补充研究[J]. 文皓,南金瑞,杨世文,董小瑞.  化工自动化及仪表. 2011(10)
[10]燃气轮机的发展及中国的困局[J]. 李孝堂.  航空发动机. 2011(03)

硕士论文
[1]重型燃气轮机能效评价与智能诊断研究[D]. 邢瑾哲.华北电力大学(北京) 2019
[2]基于LabVIEW水电机组振动监测系统设计[D]. 丁鈺.华北水利水电大学 2018
[3]基于LabVIEW的船舶柴油机轴系扭振测试系统开发[D]. 果英超.大连海事大学 2018
[4]基于LabVIEW的发动机数据采集与显示系统研究与开发[D]. 黄晓飞.天津职业技术师范大学 2017
[5]基于EtherCAT总线的串联型分布式数据采集系统的设计与实现[D]. 王延国.大连理工大学 2016
[6]基于LabVIEW的数据采集与多功能分析系统设计[D]. 刘景峰.中北大学 2015
[7]LabVIEW及MATLAB对USB工业相机控制与采集的实现[D]. 徐宇鹏.浙江大学 2014
[8]虚拟仪器技术在燃气轮机热参数故障诊断中的应用研究[D]. 马怀腾.上海交通大学 2013
[9]基于多总线自动测试系统的测试与诊断技术研究[D]. 邱云萍.北京化工大学 2012
[10]基于中间件的嵌入式虚拟仪器集成开发环境的设计[D]. 吴聪.武汉科技大学 2010



本文编号：3666596