基于发动机性能虚拟仪器测试系统设计

2010-06-12 17:09:54 来源:21ic
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     1 引 言

 随着发动机电控技术的发展,对发动机测试提出了更高的要求。发动机试验的自动化成为提高发动机测试效率和质量的重要方法。虚拟仪器是用软件将计算机与标准化虚拟仪器硬件结合起来,从而实现传统仪器功能的模块化,以达到自动测试与分析的目的。利用虚拟仪器技术用户可以通过图形化的编程环境和操作界面,轻松完成对待测对象的信号调理、过程控制、数据采集、数据分析、波形显示、数据存储、故障诊断以及网络通信等功能,大大缩短了系统开发周期;同时由于采用了标准化的虚拟仪器软硬件,测试系统的兼容性和扩展性也得到了很大程度的增强;除此以外,虚拟仪器技术的灵活性强和可重用度高,可以使用户的测试系统规模最小化,且易于升级和维护,用户甚至可以使用现有硬件组成另一套测试系统,从而减少不必要的重复投资,降低系统的开发成本。

  2 系统组成及工作原理

  (1)系统组成

  发动机性能虚拟仪器测试系统主要由主控机模块、cFP实时监控模块、测功机模块以及待测发动机模块四部分组成,如图1所示。

  图1 发动机性能虚拟仪器测试系统

  主控机模块为一台DELL工作站,用于提供图形化用户界面,完成对系统硬件的配置和对用户界面和控制参数的设置,并实时更新各指标参量对时间的波形显示,经过曲线拟合后得到发动机特性曲线,最后完成测试数据的记录工作。与此同时,主控机还通过嵌入式NI PCI数据采集卡完成对非控制参量,如压力、油耗等的测量工作。

  cFP实时监控模块由两部NI cFP分布式I/O系统组成,通过TCP/IP协议与主控机通信,从主控机获得控制参数命令来控制测功机,并返回从测功机模块采集来的数据信号,交由主控机处理。其中模块A用于完成实时自动加载和控制指标参量的测量,并提供过载保护、紧急停车以及非法停机后的系统重建等应急措施;模块B用于完成对待测发动机各温度点的实时监测。

  测功机模块被用于为待测发动机提供一定的负载,并由其内部的传感设备将待测发动机在该负载下的扭矩、转速以及输出功率等待测指标参量转换为cFP实时监控模块A可以接受的电压信号。
 

 
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