结构疲劳试验控制系统关键技术

介绍了多通道结构疲劳试验控制系统的原理和功能。总结了系统产品从早期面向小型结构件试验控制到面向大型结构件协调控制的发展历程。重点分析了最新产品采用的分布式控制技术、多种协调加载技术及其特点、试验配置技术、实时数据处理技术和试验载荷谱编制技术等关键技术。最后指出了多通道结构疲劳试验控制系统产品向软件智能化、界面图形化、模块通用化、产品系列化等方向发展的趋势。     

多通道电液伺服协调加载控制系统的设计

多通道电液伺服加载系统是用于大型构件的各种工程试验的高技术成套设备。本文针对多通道电液伺服加载系统的功能要求,提出了系统结构,完成了控制系统的硬件和软件设计。     

基于VxWorks的CPCI多通道卡驱动设计与实现

为解决大规模海上拖缆地震勘探对控制系统的实时性和处理效率问题，提出了采用CPCI工控机箱为硬件平台，VxWorks实时操作系统为软件处理平台，设计和实现了一套CPCI多通道卡驱动程序。通过分析VxWorks驱动程序结构和CPCI总线设备特点，重点给出了从内存映射模块、中断注册初始化模块和中断处理模块等方面进行CPCI多通道卡驱动程序的设计方法、实现过程和关键代码。集成CPCI多通道卡驱动程序的“海燕”拖缆定位与控制系统具备12个通道数据处理能力，多次成功应用到海上生产作业中，其实时性和处理效率满足大规模海上拖缆地震勘探对控制系统的要求。CPCI多通道卡驱动程序设计合理，易于扩展到其他具有多通道、多任务、实时性要求高的嵌入式数据采集系统中。     

航空机轮加载测控系统软件的设计与实现

鉴于航空机轮加载试验过程中,要求上位机测控软件能够即时向下位机下达控制命令并且能够实时采集下位机上传的大量现场数据,给出了一种基于DataSocket技术和OPC协议的实时网络通信方法;针对程序执行过程中常出现的响应阻塞问题,结合LabWin-dows/CVI的多线程机制论述了一种多任务并发执行的方法;经过反复测试试验,由此所构建的上位机软件响应性能良好,其网络通信传输速率快、实时性高。     

基于FPGA的静力加载谱生成与控制算法研究

静力加载试验谱是根据静力加载试验中的载荷表形成的加载谱形,由不同的目标值和其它参数组成;试验加载谱的生成过程指按规定时间和曲线类型运行到指定值的过程;针对当前静力加载试验中对加载谱控制的多功能要求,参照主流控制系统中上位机的操作流程,实现了一种基于FPGA的加载谱生成与控制算法,满足现有控制系统中试验加载谱的生成模式和各种命令的操作,包括连续加载谱的生成、谱的单步调节、单点控制、选择谱段控制和控制方式切换等,配合系统控制算法为自主控制器的开发奠定基础。     

直升机助力器被动加载控制系统设计

针对直升机旋翼助力器被动加载中高频率载荷模拟,设计了基于DCS的上、下位机结构的计算机控制系统;上、下位机分别运行在不同的操作系统,采用不同的软件开发环境,使用RS485进行上下位机之间的通信,实现了高频加载下的实时控制;同时,在分析该系统被动加载中多余力产生机理的基础上,基于互相关频响辨识,设计了一种针对单频正弦或者多频率正弦的叠加的多余力补偿方案;该方案结构简单,易于调整,试验结果表明,文章设计的动态加载控制达到很好的控制效果。     

基于PCC的航空机轮加载试验台控制系统的实现

针对现代航空机轮加载试验台高可靠性和高精度的要求,提出了基于可编程计算机控制器(PCC)的新型机轮加载试验台控制系统的实现方法;系统以贝加莱PCC为控制核心,通过传感器实时采集载荷信号,采用模糊自整定PID控制算法实现对试验台液压系统的控制,完成机轮加载试验;同时,通过高速以太网与工业控制计算机进行通信,实时上传并且记录试验数据;试验结果表明,该系统具有稳定性高、实时性好、控制精度高等特点。     

锅炉控制系统远程实验监控软件的开发

针对实验锅炉控制系统中监控软件多为组态软件，存在资源浪费、灵活性差、实验结果不理想的问题，提出了运用VisualC＋＋进行远程实验监控软件的开发的思想。该监控软件采用了模块化的设计方法，利用VisualC＋＋的多媒体定时器对系统输入输出板卡进行高精度多通道的数据采集，能满足实验的实时性的要求，且能进行自主开发型实验。     

多通道疲劳试验系统中的波形产生器之微机实现——一种多机工作方案的介绍

一、引言在很多工业领域,如飞机、汽车、轮胎等行业的模拟试验系统中,常需要对产品进行疲劳加载试验。本文介绍了我们研制的多通道结构疲劳试验系统中的一个重要部件一一通道加载波形产生器(以下简称通道机)的微机实现方案。它是一种多微机工作方案,笔者希望本文能对类似的研制工作有所帮助。     

RTX在负载模拟器控制软件中的应用

为解决负载模拟器控制系统的实时性问题,提出了Windows+RTX的软件解决方案,并对RTX系统的实时性进行了分析和测试.针对某型电动负载模拟器项目要求,为其设计了控制系统,并实现了Windows+RTX的实时控制软件方案一利用MFC开发了控制软件系统界面程序,且利用RTX开发了实时控制后台RTSS程序.实验结果表明,方案完全满足项目指标要求,有较好的加载效果,并具有很好的工程实用价值.     

气动力模拟器的实时控制分析与软件设计

飞行器实弹、实机测试前必须先进行地面半实物仿真,而空气动力负载模拟器是半实物仿真系统里的必备设备,主要用来模拟飞行器舵面受到的气动力负载,进而检验控制系统在载荷影响下的控制性能。飞行器一般具有很强的机动性,对应的气动力载荷谱幅值范围大,变化极快,所以气动力模拟器的控制实时性能要求极高,控制周期要快至微秒的水平,对软件设计提出了很高的要求。模拟器系统的测控通道很多,工况需求多样,所以软件架构复杂,需要针对模拟器的工况进行详细设计。本文分析了一个典型的气动力模拟器的控制需求,搭建了软件结构,设计了一个通用的控制软件。     

基于分布式架构及PAC技术的风洞测试及控制系统设计

为准确分析飞行器气动载荷的实际变化规律,降低舱门、舱体类结构部件所受到的冲击载荷作用,设计基于分布式架构及PAC技术的风洞测试及控制系统。在Hadoop集群安装环境中,设置HBase加载模块,借助压电传感器结构与压力控制子回路,实现对加热器供气管路的指向性连接,完成风洞测试控制系统分布式架构集群的建立,解决飞行器舱门及舱体结构的气动载荷获取问题。以驱动性程序作为软件控制基础,将所有待处理的传感器信息及测试数据显示至相同控制界面中,实现对风洞测试控制信号的准确分析,完成基于PAC技术的风洞测试自适应控制研究。仿真实验表明,不断增大压电传感器所承受的气动载荷总量,在风洞测试控制系统的支持下,舱门、舱体所受的实际冲击载荷作用均下降至4000GB左右,能够满足缓解飞行器气动载荷压力的测试初衷。     

基于PXA270与LAN91C111的系统引导程序移植与实现

为了实现嵌入式Linux操作系统在PXA270上的移植与应用,要求设计嵌入式引导程序。引导程序软件设计的重点和难点是内核和文件系统的下载与加载。文中通过网络传输实现下载功能,网卡芯片选用LAN91C111,设计了PXA270与该网卡芯片的硬件连接,数据接收与发送的软件流程,并借助网络数据监控软件对传输数据进行监控,保证了软件设计的正确性。详细分析了内核的加载过程与软件设计方法,实现了Linux操作系统的正常启动。该引导程序已成功运行于PXA270平台,可提供类似系统开发的直接借鉴。     

LNG船液货装卸系统组态设计软件开发

为提高我国LNG船设计、建造的创新能力,在研究LNG船实际装卸过程的基础上,开发了具有我国自主知识产权的LNG船液货装卸系统组态设计及装卸分析的软件平台系统.该系统基于VC++平台和数据库技术,拥有装卸模型建立、流程仿真和合理性分析等功能.该系统还可以与其它系统的数据接口联接,为实现工厂、研究所协同设计创造了技术条件.详细介绍了系统的组态设计理念和实现过程.     

CG-02风洞螺旋桨动力性能测试数据采集系统

针对某便携式巡飞弹的螺旋桨动力性能测试的风洞试验数据采集需求,基于CG-02风洞进行了数据采集系统的设计。数据采集系统采用分布式结构,硬件基于PXI总线和工业以太网搭建。软件采用模块化设计思想,基于LabVIEW图形化编程语言对不同功能模块进行开发,实现了气动力信号和转速信号的同步采集。对试验中的信号抗干扰技术和转速测量技术进行了研究,提出了软、硬件滤波相结合的信号抗干扰方法和基于K-means聚类的螺旋桨转速测量方法。使用本数据采集系统开展测试试验,结果表明系统满足试验要求。     

On extended state Kalman filter-based identification algorithm for aerodynamic parameters

In this paper, the problem of time-varying aerodynamic parameters identification under measurement noises is studied. By analyzing the key aerodynamic parameters that affect the aircraft control system, a system model with extended states for identifying equivalent aerodynamic parameters is established, and error parameters are extended to the system state, avoiding the difficulty caused by the unknown dynamic in the system. Furthermore, an identification algorithm based on extended state Kalman filter is designed, and it is proved that the algorithm has quasi-consistency, thus, the estimation error can be evaluated in real time. Finally, the simulation results under typical flight scenarios show that the designed algorithm can accurately identify aerodynamic parameters, and has desired convergence speed and convergence precision.     

滚珠丝杠副加载试验台测控系统设计

一体化工业计算机系统目前在测控领域应用广泛.通过对滚珠丝杠副轴向力加载试验功能分析,拟定了滚珠丝杠副轴向力试验方案,构建了基于一体化工业计算机控制的测控系统,基于虚拟仪器技术平台和LabVIEW编程语言,设计了测控软件.实践验证与测试表明,一体化工业计算机结合虚拟仪器技术平台开发测控系统可以大大降低其软、硬件研发周期.     

强耦合双通道热分析炉温度跟随控制策略研究

量热仪作为化学品热危险性评估的主要工具之一,其热分析炉温度控制的准确性、通道间温度无差异性是保障样品放热量检测精度的前提.针对该类炉体纯滞后、大惯性及通道间强耦合的特性,提出了一种将功率补偿、模糊PID与跟随控制相结合的控制策略.此策略无需准确的数学模型,计算简单.实验结果表明,该控制策略相比于传统PID控制具有响应快、超调小、双通道温差小的特点,满足双通道热分析炉匀速升温控制中速率准确性和双通道温度一致性要求.     

基于S7-400FH PLC的快速定量装车控制系统的设计

为了满足石化行业硫磺快速定量装车系统的要求,设计了一种基于S7-400FH故障安全型PLC的快速定量装车控制系统;详细介绍了该控制系统的硬件、软件设计和网络配置。实际应用表明,该控制系统实现了粉尘环境下硫磺颗粒的快速定量装车,具有集中控制、精确配料、自保联锁等功能。