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基于虚拟仪器的发动机测控系统研制
资料介绍
发动机是所有动力设备的心脏，发动机能否稳定的工作关系到设备整体的健康状况，因此对发动机进行监测是十分必要的。通过对国内外发动机测控系统发展状况的分析，可以知道：随着计算机技术的发展，发动机测控系统自动化、智能化程度越来越高、功能越来越完善，而利用虚拟仪器开发发动机测控系统必将成为今后一个重要的发展方向。本课题以发动机-测功机系统为主体，配以多种传感器和智能仪表，利用NI公司的图形化编程软件LabVIEW开发了一套发动机测控系统。该系统自动化程度高且有较好的可扩展性和稳定性。
系统的设计思想是：整体结构采用了分布式设计，软件采用结构化和模块化设计思想。文章对发动机测控系统的软硬件设计做了介绍，主要有以下几个方面内容：
1.介绍了发动机常规参数的测试。论述了各个参数的试验方法和试验所采用的硬件设备(包括传感器、仪器仪表等)，对转速、功率和扭矩的测量做了比较详细的介绍。采用LabVIEW设计的软件界面具有数据处理、参数显示、数据保存和绘制曲线等功能。
2.对发动机振动测试系统做了详细的介绍。分析了发动机的振动源，介绍了信号处理技术，利用LabVIEW提供的高级分析库对采集的振动信号进行了时域分析、频域分析和时频联合分析。设计的振动试验软件能够对测试图像进行分析保存。
3.介绍了利用单片机进行串口扩展的软硬件设计。该设计采用SP3739串口扩展芯片，利用分时复用技术将一个全双工串口扩展成7个完全独立的全双工串口，从而解决了本系统对烟度计、噪声计、N0分析仪的同时控制问题。
4.对发动机的控制方式进行了研究。首先，分析了现行的双回路PID控制方法；然后设计了模糊PID控制器，在Simulink环境下建立了仿真模型，并对发动机的转速控制进行了仿真。
系统设计完成后，进行了各项参数试验和振动试验，试验结果取得了令人满意的效果，这也进一步证明了整套系统的设计是成功的。
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