气压控制活门性能测试系统的研制

摘要

活门作为调压元件被广泛的应用于航空航天领域的控制系统中。近年来，随着航空航天技术的不断发展，对活门的性能也提出了更高的要求，其性能的稳定性不仅关系到系统的控制精度，有时甚至直接关系到系统能否正常工作，因此，在活门使用前对其性能的测试就显得尤为重要，对提高控制系统的总体性能具有重要意义。
　　首先，本文通过对活门性能测试要求的分析确定了测试系统的总体方案。整个测试系统由测试平台部分、仪器箱部分和计算机软硬件三个部分组成。
　　然后，本文研制了测试系统的硬件平台，编制了测试系统软件。测试系统硬件平台主要包括测试平台部分，电路部分以及计算机硬件：其中测试平台部分包括台体的总体布局，管路的布局，高低温循环系统设计等，这部分是整个测试系统的载体；电路部分则主要包括传感器二次仪表放大电路和A/D转换电路的设计，电路的设计实现了传感器微弱电压信号的放大与转换；计算机硬件部分则主要介绍了各种板卡的选择，为测试系统各部分之间的顺利通讯提供了保障。软件部分以VS2005作为开发平台，采用面向对象的VC++编程语言，通过选择合适的PID参数，利用D/A卡发送模拟信号给ER3000控制器，从而实现了减压器入口压力的高精度大范围自动控制。此外，软件部分还使用了多线程、Excel电子报表生成、数据采集以及数据库操作等技术，最终实现了测试系统的自动化检测。
　　最后，对测试系统进行了整体现场调试，主要包括传感器的标定，控制器PID参数的选择等，并通过具体的试验数据分析了测试系统的性能指标。试验表明，该测试系统能够实现活门性能的自动测试，性能稳定可靠，测量精度和控制精度都达到了预期的指标。

目录

气压控制活门性能测试系统的研制

DEVELOPMENT OF PERFORMANCE TESTING SYSTEM FOR PRESSURE CONTROL VALVE

摘 要

Abstract

目 录

第1章 绪 论

1.1 课题研究的背景和意义

1.1.1 活门的定义及应用

1.1.2 活门的作用及重要性

1.1.3 课题的来源及意义

1.2 阀门测试系统的国内外研究现状

1.3 本文的主要研究内容

第2章 测试系统硬件平台的研制

2.1 测试系统总体设计

2.2 测试系统的气路设计

2.2.1 气路测量方案

2.2.2 测试系统气路布局

2.3 高低温循环系统设计

2.4 测试系统电路部分设计

2.4.1 压力传感器的选择以及二次仪表放大电路的设计

2.4.2 A/D转换芯片的选择

2.5 主控机及输入/输出通道接口的选择

2.6 本章小结

第3章 测试系统的软件

3.1 软件总体设计方案

3.1.1 软件的组成

3.1.2 软件主界面的设计

3.1.3 程序流程图

3.2 软件编制中的关键技术

3.2.1 高精度大范围高压气体压力控制技术

3.2.2 多线程程序结构

3.2.3 基于VC++的Excel电子报表生成

3.2.4 数据采集程序设计

3.2.5 数据库操作

3.3 本章小结

第4章 测试系统的调试与分析

4.1 压力传感器的标定

4.2 控制器参数的确定

4.3 活门性能测试及试验数据分析

4.3.1 减压器测试

4.3.2 稳压器测试

4.4 本章小结

结 论

参考文献

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致 谢