多传感器的飞机油箱燃油测量系统的研究

发布时间：2017-08-21 13:04

  本文关键词：多传感器的飞机油箱燃油测量系统的研究

  更多相关文章： 飞机燃油 油量测量 体积特性数据库 油液平面 传感器布局 转动试验台 测量精度

【摘要】：飞机燃油测量系统实时、精确的测量是飞机飞行安全性和可靠性的重要保障。本课题是由中航某飞机公司提出的预研课题,其目的是提高现有燃油测量系统精度,为新一代燃油测量系统优化设计提供理论及试验研究依据。目前,燃油油量的测量方法是通过油量传感器的测量高度、飞行姿态以及加速度信息计算得到,但由于飞机姿态误差,油面晃动等原因导致测量精度不足。针对此问题,本文提出了一种多传感器的油量测量的方法:在油箱内合理布置多根液位传感器以保证在姿态角范围内至少有三根传感器浸入但未浸没于油液,直接通过多个传感器的测量高度确定出平均油液平面并计算出燃油体积。本文的主要研究内容包括:首先介绍了基于切片叠加原理的飞机燃油油箱体积特性的计算方法,利用CATIA二次开发技术和VB语言,编写了体积特性数据库自动生成的工程软件。其次,研究了多传感器的布局计算方法,根据姿态角以及油量范围要求,以实验油箱模型为例进行了具体的布局设计,通过体积特性数据库软件对传感器布局进行了验证。然后,分析了目前基于液面高度、飞行姿态与加速度的单传感器测量方法与本文采用的多传感器油量计算方法,并分别编制了油量计算软件。最后,设计了两自由度的飞机油箱转动试验台,模拟不同俯仰角、翻滚角情况下飞机油量测量过程。通过实验数据验证了本文多传感器油量测量系统的可行性和准确度,并通过误差分析证明了本文测量系统精度相较现有单传感器测量方法精度有所提高。
【关键词】：飞机燃油 油量测量 体积特性数据库 油液平面 传感器布局 转动试验台 测量精度
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：V241.72
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-11
• 注释表11-12
• 第一章 绪论12-20
• 1.1 飞机油箱燃油测量系统概述12-14
• 1.1.1 燃油测量系统的作用12-13
• 1.1.2 燃油测量系统的组成13
• 1.1.3 燃油测量系统工作原理13-14
• 1.2 国内外飞机燃油测量系统研究方法及现状14-17
• 1.2.1 燃油测量系统的发展14
• 1.2.2 油箱燃油体积特性计算方法研究发展14-15
• 1.2.3 飞机燃油油箱传感器优化布局研究发展15-16
• 1.2.4 油量仿真计算方法研究发展16-17
• 1.3 本文研究目的及研究内容17-20
• 1.3.1 研究背景及意义17
• 1.3.2 研究内容17-18
• 1.3.3 研究步骤18-20
• 第二章 基于油箱模型的燃油体积特性计算20-36
• 2.1 油箱坐标系20-21
• 2.2 切片叠加体积计算方法21-26
• 2.2.1 切片法油箱的切割21-22
• 2.2.2 切平面与六面棱柱体求交22-23
• 2.2.3 切面与棱柱体相交面的投影面积的计算23-24
• 2.2.4 切片体积的计算24-26
• 2.3 基于CATIA二次开发的飞机油箱体积特性计算26-29
• 2.3.1 油箱内燃油平面计算26-27
• 2.3.2 CATIA二次开发基本介绍27-28
• 2.3.3 CATIA油箱模型操作28-29
• 2.4 基于VB语言ADO技术的数据库编程29-30
• 2.4.1 ADO概述29
• 2.4.2 ADO对象模型29
• 2.4.3 ADO模型的编程29-30
• 2.5 基于CATIA二次开发的飞机油箱体积特性数据库30-31
• 2.5.1 基于Access的燃油体积特性数据库格式30
• 2.5.2 体积特性数据库表格30-31
• 2.6 燃油体积特性数据库自动生成软件31-35
• 2.6.1 软件设计流程31-33
• 2.6.2 软件界面编制33-35
• 2.7 本章小结35-36
• 第三章 传感器布局计算36-44
• 3.1 传感器布局相关概念36-39
• 3.1.1 可测区及油量相关概念36-37
• 3.1.2 可测区的计算方法37-39
• 3.2 传感器的布局计算39-42
• 3.3 实验用油箱传感器计算和布局结果42
• 3.4 传感器布局验证42-43
• 3.5 本章小结43-44
• 第四章 油量测量仿真计算44-50
• 4.1 结合姿态角与加速度信息的单传感器油量测量方法44-46
• 4.1.1 测量原理44
• 4.1.2 测量方法44-45
• 4.1.3 结合姿态角与加速度信息的单传感器油量测量方法仿真软件45-46
• 4.2 多传感器油量测量仿真46-49
• 4.2.1 多传感器测量原理46
• 4.2.2 多传感器油量测量方法46-47
• 4.2.3 多传感器仿真软件设计47-49
• 4.2.4 软件界面编制49
• 4.3 本章小结49-50
• 第五章 油量测量实验设计与实验结果50-65
• 5.1 实验设备50-54
• 5.1.1 电容式传感器50-52
• 5.1.2 飞机燃油油箱转动试验台性能要求52
• 5.1.3 飞机燃油油箱转动试验台方案设计52-54
• 5.2 实验结果与分析54-63
• 5.2.1 电容式传感器校准测试实验54-55
• 5.2.2 多传感器燃油仿真计算实验验证及分析55-57
• 5.2.3 转台动态转动过程中两种油量仿真软件计算结果对比57-60
• 5.2.4 两种油量测量仿真软件计算误差与转台转速关系60-63
• 5.3 本章小结63-65
• 第六章 总结与展望65-67
• 6.1 总结65
• 6.2 展望65-67
• 参考文献67-70
• 致谢70-71
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文71

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 于进勇;吴晓男;戴洪德;;基于电容传感器的数字式飞机燃油油量测量系统的设计[J];工业仪表与自动化装置;2013年01期

2 宋兆华;曹智;陈耀东;;补偿传感器在飞机燃油测量系统中的应用[J];沈阳航空航天大学学报;2012年04期

3 周伟;王卉;王澍;;飞机燃油油量传感器优化布局研究[J];科技信息;2012年04期

4 王纪森;严江;;飞机燃油油箱转动试验台的设计[J];液压与气动;2012年01期

5 吕美茜;韩斌;;数字技术在飞机燃油测量系统中的应用与试验[J];测控技术;2011年11期

6 苏三买;常伟;王卉;;飞机油箱燃油量体积特性计算与油量测量仿真[J];计算机测量与控制;2011年09期

7 赵冲;贾秋玲;秦伟;;飞机燃油系统计算机辅助油量计算研究[J];测控技术;2011年06期

8 金艳;徐涛;;基于Visual Basic访问Oracle数据库方法的改进[J];计算机时代;2011年05期

9 吴晓男;唐大全;卢建华;;测量飞机油箱油量方法的研究[J];仪表技术与传感器;2010年10期

10 熊琦;;隧道式酸洗磷化生产线及电气控制[J];金属制品;2009年06期

中国硕士学位论文全文数据库 前6条

1 朱子斌;飞机燃油系统模拟转台台架设计及动力学分析[D];南昌航空大学;2012年

2 邹喜聪;飞机机身油箱燃油晃动分析[D];哈尔滨工业大学;2012年

3 刘志杰;飞机燃油质量特性计算研究及其软件开发[D];西北农林科技大学;2012年

4 赵灿;基于磁致伸缩技术的飞机燃油测量系统研究[D];南京航空航天大学;2007年

5 罗志宇;飞机质量特性计算与数据库管理技术研究[D];西北工业大学;2003年

6 蒋军昌;飞机数字式燃油管理系统研究[D];西北工业大学;2002年

，

本文编号：713019