旋转发动机参数测试系统设计方法研究
发布时间:2017-09-10 01:39
本文关键词:旋转发动机参数测试系统设计方法研究
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【摘要】:目前在常规野战火箭弹中,为了提高射击精度,一般采用高速旋转的形式;对某些导弹,从控制系统的需要出发,也要求在飞行中产生低速旋转。因此,实验研究旋转发动机的各种工作特性,具有重要意义。目前采用的实验装置主要分为被动式旋转试验装置和主动式旋转试验装置。针对被动式旋转实验装置转速高的特点,本文设计了一个用于测试旋转发动机推力、压力、温度以及转速等物理量的测试系统。本文首先介绍了高速旋转固体火箭发动机的测试技术和国内外存储式测试技术的研究现状,并阐述了存储式测试技术的研究趋势。其次文章对发动机参数测试系统进行了总体设计,包括对存储式测试仪的构成、技术指标和关键技术的论证,并对测试系统软件方案进行了设计。随后文章完成了发动机参数测试系统的软、硬件设计。硬件分为三个部分,分别为用于测试发动机温度和压力的存储式测试仪,该测试仪以STC12C5A60AD为控制芯片,以FM24C256为外部存储芯片,可进行温度和压力的采集、存储和传输等功能;以转速传感器YTHN60和数据采集卡USB-6251为测试设备的用于测试发动机转速的转速测试模块;以推力传感器BHR-4H、应变放大器DH3840以及数据采集卡USB-6251为测试设备的用于测试发动机推力的推力测试模块。软件部分以LabVIEW作为软件开发平台,完成上位机数据处理软件的开发。最后文章通过实验分别对存储式测试仪、转速测试模块和推力测试模块进行了验证。试验结果表明,本文设计的发动机参数测试系统在实际应用中是可行的。
【关键词】:高速旋转 固体火箭发动机 测试系统 存储式测试仪 LabVIEW
【学位授予单位】:南京理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:V435
【目录】:
- 摘要3-4
- Abstract4-7
- 1 绪论7-12
- 1.1 选题背景7-9
- 1.1.1 高速旋转在固体火箭发动机的运用与发展7
- 1.1.2 固体火箭发动机在高速旋转下的性能特性7-8
- 1.1.3 固体火箭发动机高速旋转实验的测试问题8-9
- 1.2 存储测试技术的研究现状9-11
- 1.2.1 国内存储测试技术研究现状9-10
- 1.2.2 国外存储测试技术研究现状10
- 1.2.3 研究趋势10-11
- 1.3 本文的主要内容11-12
- 1.3.1 本文的研究目的11
- 1.3.2 主要工作11-12
- 2 固体火箭发动机高速旋转试验系统12-16
- 2.1 发动机参数测试系统总体设计12-13
- 2.2 固体火箭发动机高速旋转台架13
- 2.3 测试系统硬件设计部分13-15
- 2.4 测试系统软件设计部分15
- 2.5 本章小结15-16
- 3 测试系统硬件设计16-47
- 3.1 存储测试仪设计16-44
- 3.1.1 传感器16-21
- 3.1.2 测试仪基本电路21-29
- 3.1.3 控制单元29-33
- 3.1.4 数模转换模块33-36
- 3.1.5 存储模块36-38
- 3.1.6 通讯模块38-41
- 3.1.7 电源41-43
- 3.1.8 电路板的制作43-44
- 3.2 转速测试模块44-45
- 3.2.1 转速传感器的选型44
- 3.2.2 数据采集卡的选型44
- 3.2.3 转速测试的实现44-45
- 3.3 推力测试模块45-46
- 3.3.1 推力传感器的选型45
- 3.3.2 应变放大仪的选型45
- 3.3.3 推力测试的实现45-46
- 3.4 本章小结46-47
- 4 测试系统软件设计47-60
- 4.1 下位机软件设计47-49
- 4.1.1 主程序设计47-48
- 4.1.2 A/D转换及存储子程序48-49
- 4.1.3 串口通讯子程序49
- 4.2 上位机软件设计49-59
- 4.2.1 上位机程序总体设计要求50-51
- 4.2.2 传感器标定51-52
- 4.2.3 采集52-55
- 4.2.4 信号处理55-56
- 4.2.5 打印56-57
- 4.2.6 实时监控57-58
- 4.2.7 设置58-59
- 4.3 本章小结59-60
- 5 测试系统验证60-68
- 5.1 存储式采集仪压力信号通道验证60-63
- 5.2 存储式采集仪温度信号通道验证63-64
- 5.3 对转速测试模块的验证64-65
- 5.4 对推力测试模块的验证65-67
- 5.5 本章小结67-68
- 6 总结与展望68-70
- 6.1 总结68-69
- 6.2 展望69-70
- 致谢70-71
- 参考文献71-75
- 附录75
【参考文献】
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,本文编号:823991
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