基于FPGA的航空专用测试设备研制

作者： 龙承武   来源： 北京航空航天大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： FPGA   测试   USB总线   虚拟仪器  

描述： 航空测试技术是支撑现代航空工业发展的基础技术之一，通过不断的积累经验教训，人们充分认识到了航空测试技术的重要性。针对我国目前航空测试技术滞后于设计技术、制造技术的局面，发展航空测试技术具有重要的意义。国际航空测试领域目前正在大力发展便携式维护辅助装置，对测试设备的体积、重量有严格的限制，以达到小型化、便携化的目的。传统测试设备的体积和重量都不能符合要求，因此发展虚拟仪器，利用计算机完成过去传统测试设备的数据显示和分析功能，可以显著地减轻设备重量和体积。依据虚拟仪器的设计思想，针对航空测试中常用设备逻辑分析仪存在的只能测信号逻辑而不能测信号方向的缺点，以小型化、集成化、便携化为目标，以FPGA（现场可编程门阵列）和USB总线作为具体实现手段，研制适应现代航空测试的需要并且将逻辑分析和信号方向测试功能集成于一体的测试设备，可以用一台测试设备同时完成逻辑分析和信号方向测试的功能，在航空测试中具有重要的意义。设计中采用的主要技术有虚拟仪器技术、FPGA技术、USB总线技术。虚拟仪器技术是系统结构设计的理论基础；利用FPGA，可以在一块芯片中实现逻辑分析和信号方向测试的功能；利用USB总线，可以使外设变得更小巧，并且方便用户使用，满足了航空测试对设备小型化、便携化的要求。本文详细描述了逻辑分析和信号方向测试的原理以及具体的实现过程。

基于FPGA的航空专用测试设备研制

作者： 龙承武   来源： 北京航空航天大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： FPGA   测试   USB总线   虚拟仪器  

描述： 航空测试技术是支撑现代航空工业发展的基础技术之一，通过不断的积累经验教训，人们充分认识到了航空测试技术的重要性。针对我国目前航空测试技术滞后于设计技术、制造技术的局面，发展航空测试技术具有重要的意义。国际航空测试领域目前正在大力发展便携式维护辅助装置，对测试设备的体积、重量有严格的限制，以达到小型化、便携化的目的。传统测试设备的体积和重量都不能符合要求，因此发展虚拟仪器，利用计算机完成过去传统测试设备的数据显示和分析功能，可以显著地减轻设备重量和体积。依据虚拟仪器的设计思想，针对航空测试中常用设备逻辑分析仪存在的只能测信号逻辑而不能测信号方向的缺点，以小型化、集成化、便携化为目标，以FPGA（现场可编程门阵列）和USB总线作为具体实现手段，研制适应现代航空测试的需要并且将逻辑分析和信号方向测试功能集成于一体的测试设备，可以用一台测试设备同时完成逻辑分析和信号方向测试的功能，在航空测试中具有重要的意义。设计中采用的主要技术有虚拟仪器技术、FPGA技术、USB总线技术。虚拟仪器技术是系统结构设计的理论基础；利用FPGA，可以在一块芯片中实现逻辑分析和信号方向测试的功能；利用USB总线，可以使外设变得更小巧，并且方便用户使用，满足了航空测试对设备小型化、便携化的要求。本文详细描述了逻辑分析和信号方向测试的原理以及具体的实现过程。

航空泵试验台关键技术研究

作者： 白国长   来源： 北京航空航天大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 滑模变结构控制   矢量控制   航空液压泵试验   转速控制   机械补偿功率回收   PDFSV控制  

描述： 实现了液压测试系统的CAT。所建造的设备经实际验证能满足试验要求。为模拟航空泵的真实工作状态，实现转速对负载的不敏感性，研究采用了交流电机的变频驱动，并对矢量控制的变频调速系统进行了研究，建立了变频调速

航空液压泵地面测试系统研究

作者： 李猛   来源： 北京航空航天大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 变结构控制   矢量控制   鲁棒控制   积分控制   离散系统   变频调速  

描述： 航空液压泵地面试验系统用于在地面对新一代航空液压泵的性能测试。为了开发研制高性能(高压、大流量和高转速)的航空液压泵，在地面采用变频调速的通用电动机驱动航空液压泵进行试验分析是目前最为经济且可行的办法之一。飞机主液压泵在飞机上是由航空发动机通过减速器带动，由于发动机的功率很大，而所驱动的液压泵功率相对较小，因此泵的驱动转速具有很强的鲁棒性，本研究的目的就是建立发动机驱动的液压泵的转速模拟系统并保证其转速具有较强的鲁棒性，得到能够准确反映航空液压泵性能的测试结果。本文结合“液压泵源综合试验系统”的研制开发过程，对为实现测试系统所需性能指标所涉及的关键技术进行了论述，论文首先提出了试验系统的总体方案，介绍了试验原理，并分析介绍了液压子系统。其次根据驱动系统能够模拟航空发动机的工作状态的要求，提出了交流电动机变频调速的总体方案，建立了该系统的数学模型，分析和推导了系统中存在的间隙、时变非线性因素，建立了系统复杂模型。然后在上述模型的基础上从负载力矩干扰因素出发提出了基于力矩前馈补偿的PID控制；紧接着为了提高驱动系统的鲁棒性和快速性，又提出离散积分变结构控制方案，通过新的干扰观测器和变切换函数策略，提高了系统的控制性能，降低了由于切换函数产生的系统抖振，并通过仿真验证了它们的有效性。最后，对测控软件编写过程中的精确定时、数据采样和处理等关键技术进行了介绍。

航空泵试验台关键技术研究

作者： 白国长   来源： 北京航空航天大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 滑模变结构控制   矢量控制   航空液压泵试验   转速控制   机械补偿功率回收   PDFSV控制  

描述： 实现了液压测试系统的CAT。所建造的设备经实际验证能满足试验要求。为模拟航空泵的真实工作状态，实现转速对负载的不敏感性，研究采用了交流电机的变频驱动，并对矢量控制的变频调速系统进行了研究，建立了变频调速

航空液压泵地面测试系统研究

作者： 李猛   来源： 北京航空航天大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 变结构控制   矢量控制   鲁棒控制   积分控制   离散系统   变频调速  

描述： 航空液压泵地面试验系统用于在地面对新一代航空液压泵的性能测试。为了开发研制高性能(高压、大流量和高转速)的航空液压泵，在地面采用变频调速的通用电动机驱动航空液压泵进行试验分析是目前最为经济且可行的办法之一。飞机主液压泵在飞机上是由航空发动机通过减速器带动，由于发动机的功率很大，而所驱动的液压泵功率相对较小，因此泵的驱动转速具有很强的鲁棒性，本研究的目的就是建立发动机驱动的液压泵的转速模拟系统并保证其转速具有较强的鲁棒性，得到能够准确反映航空液压泵性能的测试结果。本文结合“液压泵源综合试验系统”的研制开发过程，对为实现测试系统所需性能指标所涉及的关键技术进行了论述，论文首先提出了试验系统的总体方案，介绍了试验原理，并分析介绍了液压子系统。其次根据驱动系统能够模拟航空发动机的工作状态的要求，提出了交流电动机变频调速的总体方案，建立了该系统的数学模型，分析和推导了系统中存在的间隙、时变非线性因素，建立了系统复杂模型。然后在上述模型的基础上从负载力矩干扰因素出发提出了基于力矩前馈补偿的PID控制；紧接着为了提高驱动系统的鲁棒性和快速性，又提出离散积分变结构控制方案，通过新的干扰观测器和变切换函数策略，提高了系统的控制性能，降低了由于切换函数产生的系统抖振，并通过仿真验证了它们的有效性。最后，对测控软件编写过程中的精确定时、数据采样和处理等关键技术进行了介绍。