发动机参数记录仪的软件的设计与实现

发布时间：2017-04-29 19:04

  本文关键词：发动机参数记录仪的软件的设计与实现，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：为了避免航空发动机的维修不足或者过剩维修,国内各大航空公司和制造单位已广泛开始采用视情维修的策略,航空发动机状态监控是视情维修的基础,而其关键技术则是发动机参数记录技术。目前国内发动机参数记录的研究尚处于初步阶段,大部分关键技术还没有完全掌握,因此大部分的参数记录系统和软件都依赖于国外的发动机生产厂商。本题目源自实际工程项目,该项目要求为某型飞机的发动机健康及故障诊断系统设计一个能够采集并记录飞机发动机的相关参数的仪器。其功能主要为采集记录发动机上的各种信号参数,通过记录仪上的高速以太网接口把记录的数据下载到地面设备。该发动机参数记录仪的软件设计主要用于完成对硬件电路的控制、数值计算、逻辑判断、数据记录、输出控制和自检测等功能。发动机参数记录仪将在工作软件的控制调度下实现其全部功能。本文在以上研究背景下对发动机参数记录仪软件进行了需求分析和方案设计。从面向过程的设计思想出发。首先对发动机参数记录仪的软件的硬件配置和开发环境进行了简要的介绍,对VxWorks操作系统和BSP技术进行了简单的技术分析。接着根据软件功能和性能两个方面的需求分析给出软件的整体框架、各环节的设计方案以及各个通信接口的实现方案,最后制定出详细的实施方案以及试验验证方案,最终形成总体技术路线。然后根据发动机参数记录仪的需求将软件划分为多个模块,并对主要的功能模块进行详细设计,最终使用交叉开发模式,在宿主机上利用Tornado集成开发环境和C语言编写软件程序语句,并进行编译最终得到目标程序。然后将已经编译并且处理完成的目标程序写入目标机器中,并且按照测试方案对软件的功能和性能进行测试。本文最终的目标是开发一套发动机参数记录软件,实现发动机状态监控的实时化,自动化和智能化,这套软件已经实装在某型飞机上进行试飞工作,该软件的开发成功可以为国内的航空公司以及其他发动机单位提供一定的思路,从而克服对国外厂商的依赖,为自主开发发动机参数记录系统和软件提供经验。
【关键词】：发动机参数 VxWorks 数据采集 多任务 BSP
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP311.52
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 绪论10-16
• 1.1 课题来源及研究的目的和意义10-11
• 1.2 国内外研究现状及进展11-13
• 1.3 本文研究的主要内容13-14
• 1.4 本论文的结构安排14-16
• 第二章 发动机参数记录仪软件需求分析和方案设计16-32
• 2.1 系统功能简述16-17
• 2.2 发动机参数记录仪的硬件配置17-18
• 2.3 软件开发工具和环境18-19
• 2.4 软件功能需求分析19-24
• 2.4.1 系统初始化需求21
• 2.4.2 系统自检需求21-22
• 2.4.3 模式控制需求22
• 2.4.4 正常工作模式需求22-24
• 2.4.5 下载工作模式需求24
• 2.5 软件外部接口需求24-26
• 2.5.1 RS422接口25
• 2.5.2 模拟量接口25-26
• 2.5.3 离散量接口26
• 2.5.4 以太网通信接口26
• 2.6 软件内部接口需求26-27
• 2.7 软件关键性需求27-28
• 2.7.1 可靠性需求27
• 2.7.2 安全性需求27-28
• 2.8 发动机参数记录仪软件设计方案28-30
• 2.8.1 软件的整体框架28-29
• 2.8.2 软件的设计方案29-30
• 2.9 软件的测试与验证方案30-31
• 2.10 本章小结31-32
• 第三章 发动机参数记录仪软件开发环境简述32-39
• 3.1 发动机参数记录仪软件的CPU配置32-33
• 3.2 发动机参数记录仪软件的操作系统概述33-35
• 3.2.1 VxWorks操作系统概述33
• 3.2.2 Wind内核技术分析33-35
• 3.3 板级支持包的技术分析35-38
• 3.3.1 VxWorks中BSP的功能35-36
• 3.3.2 BSP的文件组成36-37
• 3.3.3 VxWorks BSP引导映像37-38
• 3.4 本章小结38-39
• 第四章 发动机参数记录仪软件功能模块设计39-58
• 4.1 发动机参数记录仪软件任务划分和优先级分配39-40
• 4.2 软件的主要功能模块的算法设计40-57
• 4.2.1 软件入口模块（AppRun）41-43
• 4.2.2 模式控制模块（modelCtl）43
• 4.2.3 数据采样模块(taskSample)43-50
• 4.2.4 数据记录任务模块(taskRecord)50-52
• 4.2.5 下载工作方式模块(taskDownload)52-56
• 4.2.6 其他任务模块56-57
• 4.3 本章小结57-58
• 第五章 发动机参数记录仪软件的实现与移植58-66
• 5.1 软件开发模式58
• 5.2 软件开发环境TORNADO58-59
• 5.3 软件的实现59-62
• 5.3.1 软件入口模块的实现60
• 5.3.2 模式控制模块的实现60-61
• 5.3.3 数据采样模块的实现61
• 5.3.4 数据记录任务模块的实现61-62
• 5.3.5 下载工作方式模块的实现62
• 5.3.6 程序编译62
• 5.4 程序的移植62-65
• 5.5 本章小结65-66
• 第六章 发动机参数记录仪软件的测试与验证66-73
• 6.1 软件模块的设计与需求的符合性检查和测评66-67
• 6.2 软件的试验室测试67-72
• 6.2.1 正常工作模式测试67-71
• 6.2.2 下载工作模式测试71-72
• 6.3 软件的发动机台架测试和机上联试72
• 6.4 本章小结72-73
• 第七章 总结与展望73-75
• 7.1 主要研究工作总结73
• 7.2 后续工作展望73-75
• 致谢75-76
• 参考文献76-78

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 赵洪军;;软硬件看门狗技术研究[J];电子世界;2012年08期

2 王运盛;王坚;;VxWorks实时操作系统中的中断处理机制分析[J];电讯技术;2007年04期

3 单惠平,杨树元;基于PowerPC主机处理器的单板计算机设计开发[J];计算机工程与应用;2005年20期

4 陈养平,贺占庄;基于VxWorks的实时多任务软件设计[J];微电子学与计算机;2002年10期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 梁剑;基于成本优化的民用航空发动机视情维修决策研究[D];南京航空航天大学;2005年

  本文关键词：发动机参数记录仪的软件的设计与实现，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：335422