基于虚拟仪器的新型三维伴流场测控系统

应船舶模型的伴流场测试需求,开发出基于虚拟仪器的薪型三维伴流场测控系统;该测控系统设计改进了传统的伴流场测量装置,克服了传统伴流场测试的弊病;采用"PC+运动控制卡+数据采集卡"的开放式设计方案,依托LabVIEW软件平台,将控制测量等应用集成化,解决了某试验室伴流场的测试问题,为进行该类研究搭建了良好的试验技术平台;实践证明该系统测量控制效果良好,构建简单,通用性好,集成度高,具有良好的人机交互界面.     

水下航行器X字型舵面故障分析与仿真

X字型舵水下航行器与十字型舵水下航行器相比,舵机系统具有功能冗余性.目前国内对舵机系统的故障诊断主要是针对十字型舵,而对于X字型舵的研究还比较少.针对上述情况,论文分析了X字型舵与十字型舵水下航行器舵面布局的差异以及X字型舵水下航行器流体动力特性,建立了X字型舵水下航行器力及力矩模型,研究了X字型舵在舵面故障情况下动力特性的改变,给出了X字型舵舵面损伤时横滚角的动态变化.仿真结果表明,X字型舵水下航行器在舵面损伤时横滚角趋于发散,通过设置合适的观测器,就能检出该故障,对进一步研究X字型舵水下航行器的故障诊断具有重要的作用.     

基于模糊T-S模型的舵减摇系统的观测器设计

针对带有非线性水动力系数的船舶运动系统,基于模糊T-S模型提出了舵减摇系统的模糊观测器设计方案。将船舶运动方程中的非线性水动力系数看作随船速变化的不确定项来设计模糊规则,建立了船舶舵减摇系统的模糊T-S模型,设计了模糊观测器,并用李雅普诺夫稳定性理论和线性矩阵不等式方法得到了此观测器的误差系统渐近稳定的条件。仿真结果表明,所提出的模糊观测器适用于带有非线性水动力系数的船舶运动系统,能够获得比较理想的观测效果。     

栅格翼流体动力性能数值模拟

该篇文章用Fluent软件模拟了单门机翼的水动力性能,用有限体积法离散和解耦了NS方程。从中得出了法向力,轴向力和铰链力矩随舵偏角的变化规律为8°的规律。相关的专业人员从中观察得出计算结果与600 mm>600 mm腔体的实验结果吻合良好。     

分离器分离参数测试系统

介绍了一种分离器分离参数测试系统,该系统通过光电检测方法,利用高速数据采集卡和高精度传感器对分离器的分离冲量、预紧力和分离时间进行测试.介绍了硬件结构和软件设计.实际运行测试表明,该分离器特性参数测试系统工作稳定,可靠性高,整体技术性能满足设计要求.     

平流层卫星建模与基于分级模型的轨道控制

为实现平流层卫星在平流层大气环流作用下环某一纬度飞行,需对平流层卫星经度方向轨迹进行控制.根据Lagrange方程建立了其六自由度的动力学模型,在基于模型的直接输入输出反馈线性化无法实现的情况下,按"舵控制帆、帆控制绳和绳控制球"的工作原理将系统分为3个级联子系统,并对3个子系统分别设计控制器来实现"舵控制球"的轨迹控制.仿真结果表明所设计的控制器性能良好.     

基于LabVIEW的比例电磁铁力-位移特性测试系统的设计和实现

比例电磁铁是电液比例控制系统中的关键执行器件,作为一个动力元件,比例电磁铁的力位移特性,直接影响到由它所构成的元件及装置的整体性能.通过参考其它电磁铁的测试标准与方法,提出了一种基于LabVIEW的电磁铁力-位移特性测试系统,在实际应用中取得了良好的效果,该系统操作方便,自动化程度高,性能稳定.为电磁铁原理研究、设计、测试和检验提供了辅助工具,可以大大提高精度和工作效率.     

基于气动舵面和RCS融合控制的高超声速飞行器再入姿态容错控制

针对高超声速飞行器再入姿态模型,研究气动舵面故障时的再入姿态容错控制.根据高超声速飞行器再入初期的特点,通常需要反作用控制系统(Reaction Control Systems,RCS)协助气动舵面完成姿态控制.采用Backstepping方法获得期望力矩,将气动舵面视为首要执行机构,在气动舵面之间控制分配期望的力矩.如果气动舵面不能达到期望力矩,则开启RCS,由RCS提供气动舵面不能提供的力矩.考虑舵面发生部分失效和卡死故障情况,设计基于控制分配算法的容错控制策略,使得系统在故障情况下仍旧保持稳定并恢复追踪性能.     

飞行器空气舵系统的高效刚度分配优化方法研究

空气舵系统是飞行器典型操纵部件,其伺服作动器、连杆、摇臂、舵轴和舵面等子结构对空气舵系统的整体刚度有着不同程度的贡献,合理分配各子结构的刚度,可使空气舵系统的整体刚度得到进一步优化.本文提出了一种基于多体系统传递矩阵法和遗传算法相结合的空气舵系统高效刚度分配优化方法.首先,基于多体系统传递矩阵法建立了以结构尺寸和材料属性为参数的高效结构动力学计算模型,仿真结果表明,基于该计算模型所预测的空气舵第一阶俯仰模态固有频率与商业软件计算结果的误差仅为1.06%.其次,基于本文建立的高效结构动力学计算模型对各子结构刚度对空气舵系统动力学特性的贡献进行了灵敏度分析,给出了各部件对系统固有频率贡献的规律.最后,采取将遗传算法和多体系统传递矩阵法相结合的思路,以所建立的空气舵高效结构动力学模型为适应度函数,各子部件尺寸作为待优化变量,空气舵系统整体质量为约束条件,对空气舵系统各个子结构的刚度分配进行了优化.优化结果表明,在保持空气舵系统整体重量不变的条件下,可将空气舵系统第一阶俯仰模态固有频率提高约15.8%.     

基于虚拟仪器的新型舵电位器测试系统设计与实现

为了提高舵机反馈电位器性能测试效率,研究了一种新型舵电位器测试系统;该系统借助虚拟仪器开发平台将舵电位器电气性能与机械性能的测试融合在一起,使用步进电机和数字杠杆千分表配合测试并对轴对称度的测试方法进行了改进;试验和分析表明在不降低测试精度的前提下测试时间由原来的30分钟缩减到10分钟,并且操作简单,提高了测试的自动化程度和测试效率.     

飞机尾翼转角测量系统设计

针对飞机尾翼转角测量及远距离监控问题,设计了一种基于数字式MEMS加速度传感器测量飞机尾翼转角的测量系统;分析了电容式加速传感器测角原理;利用数字式MEMS加速度传感器ADXL345,结合无线ZigBee技术采用CC2430模块,以嵌入式STM32单片机作为控制器构建了一种测量飞机尾翼转角大小的测量系统;采用三维转台对飞机尾翼转动进行了模拟,完成了±90°范围内转角的测量;实验结果表明,在±90°转角范围内,测量误差的最大值为0.277°,满足小于0.3°的误差要求;该测量系统可以有效地完成飞机尾翼转角测量工作。     

基于LabVIEW的旋臂水池远程测控系统开发

旋臂水池试验台是一套用于测量船舶水动力系数的试验设备,传统的试验台不能进行买时监控,而且对旋臂转动和船模姿态没有进行综合控制,需要多人通过对讲机进行控制,效率低而且容易出现误操作.为改善试验性能,基于NI公司的相关硬件和LabvIEW软件开发平台,设计了一套基于虚拟仪器技术的远程测控系统,该系统包括了数据采集子系统和综合控制管理子系统.初步试验表明该系统使用方便,提高了效率.     

预付卡类支付系统的第三方测试探究

以预付卡类支付系统为代表的非金融机构支付系统已经在社会经济、生活中被广泛使用,而其支付系统的质量也受到广泛关注,成为软件测试比较重要的研究方向之一。然而目前的测试理论、方法和工具无法满足目前预付卡类支付系统的测试质量和效率要求。通过深入研究预付卡类支付系统业务特点、测试需求、测试质量控制模型,提出了一套较为系统全面的针对预付卡类支付系统第三方测试体系。经过实践表明,该体系能够应用于预付卡类支付系统第三方测试场景中,并能提高测试质量和效率。     

基于PCI-76C2多功能卡的RVDT信号分配器的设计与实现

数字式电传飞控一般采用四余度或六余度RVDT,即每个操纵面由四个或六个独立的、相互隔离的RVDT组成,一个共用的工作杆与驾驶杆、脚蹬或舵面作动器相连。基于PC机和PCI-76C2多功能卡组成RVDT采集与仿真系统,实现RVDT信号分配器功能。在不破坏机载ACE系统连接完整性及不影响其测量信号质量的前提下,要将多余度RVDT中的每个输出电信号复制两份然后以两路模拟输出,一路仍继续接入ACE系统,另一路则需引入地面驾驶杆模拟操纵试验系统中。这样,试验进行时,同一个RVDT信号源能被两个系统同时采集;试验结束后,ACE系统又能够快速恢复原状。     

声卡电路改造及其在运动控制中的应用

为了让计算机声卡能直接采集标准范围内的直流电压信号(-10～+10 V),在分析声卡工作原理的基础上介绍了对声卡外部电路进行改造的方法,并给出了改造后声卡在直流电机运动控制实验系统中的应用.改造后的声卡性能稳定、灵活通用,满足了一般的工程测量和实验教学的使用要求,可作为商用数据采集卡的廉价替代方案,为普通声卡在数据采集...     

某型导弹同轴度参数检测系统的设计

为了提高导弹装配质量及测试效率,利用工业控制计算机与传感器技术设计了一种导弹同轴度参数自动检测系统,系统由智能数字位移传感器、RS232串口卡、工控机组成,检测系统对导弹弹体上多点同时一次完成全弹同轴度检测。检测系统实现了导弹装配同轴度的自动检测,实验数据表明系统性能指标达到设计要求,测试效率及测量精度也得到了提高,系统已应用于某型号导弹生产线。     

基于工控机的船舶航向/横摇控制信息处理系统

船舶航向/横摇控制信息处理系统是基于工控机设计的软硬件系统.为解决船舶航行时复杂多变的运动信息处理问题,在船舶舵/翼舵-鳍/翼鳍联合控制系统模型的基础上,设计出一种以工控机为实现基础,利用数据采集卡进行A/D、D/A转换的信息处理系统.在VC++环境下进行系统软件开发,利用模块化编程思想设计了系统的软件结构.实验结果表明,采用智能算法的信息处理系统能够对船舶航向/横摇进行综合控制,操作界面友好.     

高精度定时方法在舵系统测控中的应用

首先阐述了舵系统的工作特点和测控原理,针对其仿真测控过程中的精确定时需求,研究了Windows 2000系统下几种定时器的性能和用法,然后提出一种Windows高精度性能定时方法,在Visual C++6.0编程环境下,开发出一种高精度定时模块,该模块具备计时、三种延时等待功能接口;经试验测试,该模块定时精度可达μs级;最后将该定时模块应用于某舵系统的测试控制中,结果表明能较好地满足舵系统的测控应用的定时精度要求。     

基于LabVIEW的气动舵机耗气量实验系统设计

传统的气动舵机耗气量测试是由实验人员手动完成,耗时长、精度低.为解决这一问题,以图形化编程语言LabVIEW为软件平台,采用多种新型高精度传感器采集被测非电量参数,开发出了一套界面友好、操作简便的自动化实验系统,该系统可以接近全自动地完成6项关于舵机及射流管阀特性的实验,大大提高了测试效率和精度,降低了测试成本.     

基于PCI的串行量测试卡的设计与实现

本文对PCI局部总线及其他计算机局部总线进行了性能分析和比较,介绍了围绕FPGA芯片设计基于PCI的无人机测控系统串行量测试卡的一些关键技术,并对测控系统串行行理测试卡与其配套软件之间的数据流和控制流进行了说明.