航空发电机模拟负载智能控制系统的设计与实现

发布时间：2017-10-25 10:24

  本文关键词：航空发电机模拟负载智能控制系统的设计与实现

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【摘要】：航空发电机在投入运行前进行带载测试是不可或缺的环节,传统测试是由人工进行开关切投和数据分析记载来实现的,这可能会对设备的控制精度造成一定的影响。新兴的电子负载可以实现负载的精确控制,但是电子器件又会产生谐波干扰,同时也有可能对待测试的航空发电机造成一定的危害。基于以上分析,为了既提高控制精度又保证被测设备的安全,本文设计了一种基于传统负载的通用、智能的负载控制系统。负载智能控制系统是通过上位机对用于航空发电机带载测试的负载开关柜发送操作命令,实现开关柜的远程操作,系统中分别对交流负载和直流负载进行控制,通过监控各路负载的电压、电流、频率、有功功率、无功功率等电参数的变化来测试远端控制性能。本文上位机软件采用微软公司的Visual Studio开发工具,图形界面由Win Form搭建,硬件部分由PLC和各种电参数仪表、温度仪表组成。系统向操作人员呈现出一个简单便捷且真实的操作界面,其包含有测试平台选择、加载方式选择、直观的开关按钮及状态显示、电参数显示的同步刷新、故障提示、串口参数设置、操作记录、历史数据查询、各个参数门限设置、图形显示等功能。最后,本文在工业现场对负载智能控制系统进行了试验验证。试验结果表明,本系统可以同时远端控制多个用于航空专用发电机带载测试的负载开关柜,能够实现高速、精确测试,并且可将测试数据进行存储,用作出厂历史记录,方便日后查询和总结分析。文章的结尾,还对本系统下一步的研究方向进行了设想。
【关键词】：智能控制 通信 可编程控制器 数据库
【学位授予单位】：西安工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V242
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 1 绪论9-13
• 1.1 课题研究背景和意义9
• 1.2 国内外研究现状9-10
• 1.3 课题研究内容10-13
• 2 系统总体方案设计13-17
• 2.1 负载智能控制系统概述13
• 2.2 系统设计要求13-14
• 2.3 系统总体方案设计14-16
• 2.3.1 系统硬件方案设计15
• 2.3.2 系统软件方案设计15-16
• 2.4 系统主要特点16
• 2.5 本章小结16-17
• 3 负载智能控制系统硬件设计17-25
• 3.1 硬件设计要求17
• 3.2 负载智能控制系统的硬件结构17-21
• 3.2.1 负载智能控制系统硬件构成18-19
• 3.2.2 系统硬件选择19-21
• 3.3 PLC程序设计及原理图21-24
• 3.3.1 STEP 7-Micro/WIN SMART软件21-22
• 3.3.2 PLC程序设计22-23
• 3.3.3 PLC控制原理图23-24
• 3.4 本章小结24-25
• 4 系统上位机软件功能实现25-51
• 4.1 上位机设计的基本原则及涉及的软件编程思想25-26
• 4.1.1 软件设计的基本原则25-26
• 4.1.2 面向对象技术的编程思想26
• 4.1.3 界面设计基本原则26
• 4.2 负载智能控制系统软件需求分析26-27
• 4.2.1 上位机实现的功能概述26-27
• 4.2.2 人机界面27
• 4.3 软件开发平台介绍27-29
• 4.3.1 C#语言简介28
• 4.3.2 Visual Studio.NET简介及特点28-29
• 4.3.3 Microsoft SQL Server简介29
• 4.4 上位机通信实现29-36
• 4.4.1 RS-485总线30
• 4.4.2 Modbus协议30-31
• 4.4.3 通讯协议在系统中的应用31-34
• 4.4.4 系统中串口通信实现34-36
• 4.5 多线程技术在系统中的应用36-39
• 4.5.1 线程类36-37
• 4.5.2 线程同步与线程安全37-38
• 4.5.3 编写线程函数38-39
• 4.5.4 多线程调试39
• 4.6 自动加载功能实现39-42
• 4.6.1 交流测试平台自动加载算法实现40-41
• 4.6.2 直流测试平台自动加载算法实现41-42
• 4.7 系统中数据库的使用42-49
• 4.7.1 数据库的基本概念42
• 4.7.2 负载控制系统中数据库需求分析及实现42-44
• 4.7.3 系统中数据库的使用44-49
• 4.8 本章小结49-51
• 5 负载控制系统的运行实例及分析51-57
• 5.1 软件运行实例51-55
• 5.2 测试内容与结果分析55
• 5.3 本章小结55-57
• 6 总结与展望57-59
• 6.1 总结57
• 6.2 展望57-59
• 参考文献59-63
• 附录63-65
• 作者攻读学位期间发表论文清单65-67
• 致谢67

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本文编号：1093300