• 泛華恒興 沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)控系統(tǒng)———泛華恒興 沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)控系統(tǒng)
    北京泛華恒興科技有限公司

     

    產(chǎn)品/系統(tǒng)概述

    航天沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)控系統(tǒng)是對(duì)航天沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)供油系統(tǒng)而設(shè)計(jì)的測(cè)控系統(tǒng),系統(tǒng)采用高性能PXI硬件平臺(tái)及信號(hào)調(diào)理設(shè)備。系統(tǒng)對(duì)壓力、轉(zhuǎn)速、流量等傳感器信號(hào)進(jìn)行采集,并通過(guò)422進(jìn)行儀器數(shù)據(jù)的讀取與控制,其中測(cè)控系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)將參與PID控制,其中測(cè)試與控制系統(tǒng)分為上下位機(jī)兩部分。下位機(jī)是實(shí)時(shí)系統(tǒng),使用LabVIEW中內(nèi)嵌的分析和控制函數(shù)進(jìn)行反饋系統(tǒng)控制,實(shí)現(xiàn)的算法能直觀的對(duì)應(yīng)于系統(tǒng)示意圖,嚴(yán)格保證控制精度以及控制時(shí)間。應(yīng)用程序執(zhí)行效率高,可以對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行自定義配置。

    產(chǎn)品/系統(tǒng)功能

    航天沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)分為上下位機(jī)兩部分,采集壓力、轉(zhuǎn)速、流量等傳感器信號(hào),并使用422進(jìn)行某些數(shù)據(jù)的讀取與控制,其中測(cè)控系統(tǒng)采集到的某些數(shù)據(jù)將參與PID控制。

    功能列表

    類別

    主要功能

    描述

    系統(tǒng)功能

    數(shù)據(jù)采集記錄及控制功能

    上位機(jī)完成對(duì)采集器的配置并向?qū)崟r(shí)采集控制器發(fā)送運(yùn)行指令后,實(shí)時(shí)采集控制器便可獨(dú)立的長(zhǎng)時(shí)間不間斷的穩(wěn)定運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)高可靠性的數(shù)據(jù)采集記錄以及控制。

    測(cè)試檢測(cè)及控制功能

    下位機(jī)由PXI以及SCXI構(gòu)成。下位機(jī)主要負(fù)責(zé)信號(hào)的調(diào)理,以及數(shù)據(jù)采集和存儲(chǔ),并且通過(guò)以太網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。下位機(jī)可分為控制和采集兩部分。下位機(jī)采集控制系統(tǒng)包括一個(gè)高實(shí)時(shí)性和可靠性實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的控制器,以及若干特定模塊。上下位機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。

    軟件功能

    PID控制功能

    通過(guò)使用LabVIEW中內(nèi)嵌的控制仿真函數(shù)庫(kù),可進(jìn)行高精度快速的PID控制。

    界面顯示

    實(shí)時(shí)顯示測(cè)試監(jiān)控對(duì)象的一些物理參數(shù):電壓、電流、轉(zhuǎn)速、流量。

    系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

    性能詳解

    整個(gè)測(cè)控系統(tǒng),除了測(cè)試監(jiān)控對(duì)象的一些物理參數(shù),例如:電壓、電流、轉(zhuǎn)速、流量外,還實(shí)現(xiàn)了對(duì)被測(cè)對(duì)象的控制。通過(guò)使用LabVIEW中內(nèi)嵌的控制仿真函數(shù)庫(kù),可進(jìn)行高精度快速的PID控制。且從測(cè)試到控制整個(gè)過(guò)程無(wú)縫結(jié)合,提高了系統(tǒng)的可靠性。下位機(jī)系統(tǒng)中的PXI控制器是業(yè)界第一款面向高性能3U PXI系統(tǒng)的四核控制器,在這種性能優(yōu)越的控制器中,配備Real Time嵌入式系統(tǒng),保證高優(yōu)先級(jí)的數(shù)據(jù)采集任務(wù)優(yōu)先執(zhí)行,時(shí)間精確性和穩(wěn)定性高,保證數(shù)據(jù)采集長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行。
    使用RT操作系統(tǒng),保證了PID控制時(shí)間。相對(duì)于Windows操作系統(tǒng)而言,RT操作系統(tǒng)將PID控制頻率提高了上千倍。在Window系統(tǒng)下,PID控制頻率理論值僅10~100Hz。而在RT操作系統(tǒng)下,PID控制頻率所能達(dá)到的控制頻率將如下表所示,該控制頻率根據(jù)PID循環(huán)個(gè)數(shù)決定。

    技術(shù)指標(biāo)

    Number of PID Loops

    (PID Control Toolset 6)Rate in Hz

    1

    40000

    2

    27000

    4

    18000

    8

    10000

    16

    5000

    32

    2400

    應(yīng)用領(lǐng)域

    燃油供給系統(tǒng)是發(fā)動(dòng)機(jī)較易發(fā)生故障的系統(tǒng)之一,其技術(shù)好壞直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和工作穩(wěn)定性。在不同的工況下,要求發(fā)動(dòng)機(jī)供油系統(tǒng)供油量也迅速隨之變化,且在工況不變時(shí),供油量需保持恒定。航天沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)控系統(tǒng)主要根據(jù)采集到的壓力、轉(zhuǎn)速等數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對(duì)供油量的閉環(huán)控制。

     
     
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