一种航空地面电源性能检测与故障诊断系统的研究

摘要

论文以军队某部下达的“航空地面电源综合实验室建设”科研项目为平台，并以该项目的计算机测试与故障诊断系统为例论述了航空地面电源检测系统的设计与研究。
　　论文针对GJB1910-94上规定的航空地面电源车供电性能指标，制定了基于虚拟仪器的航空地面电源检测系统的整体设计方案。然后按照国军标的要求，重点针对波形分析、调制、相位差等指标的测试进行研究，建立了一套基于数据采集的计算机测试程序模块，完成了数据采集方式和参数计算方法建立、测试分析程序编写、程序的调试、现场测试及计量检定等工作。
　　测试系统硬件采用IPC-610-H工控机、非集成化智能传感器系统;传感器、信号调理板、数据采集卡、PCI总线卡等硬件均采用标准产品。测试系统软件采用Windows环境下C++ Builder语言编程，分析程序和测试人机界面均为C++ Builder语言编写，数据采样程序采用数据采集器附带的采集程序模块。所有程序均采用模块化结构编写，分项指标的测试自成模块，即可独立使用，又可连接为一体，便于扩展成自动测试系统;对测试得到的数据通过小波变换技术进行降噪、压缩、特征检测，选择合适的尺度对数据进行小波分解，取得特征数据的趋势征兆。最后对故障诊断的目的、内容及方法做了简单的介绍，分析了RBF模糊神经网络的构成，对故障诊断专家子系统进行了简介并给出了故障诊断实例。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 论文选题的目的和意义

1．2 国内外研究现状

1．3 本文的主要工作

第2章 检测系统整体设计与分析

2．1 航空地面电源检测系统分析

2．1．1 航空地面电源供电性能分析

2．1．2 航空地面电源检测系统技术要求

2．1．3 航空地面电源检测系统采样方式

2．1．4 航空地面电源检测系统功能要求

2．1．5 航空地面电源检测系统测试参数

2．1．6 航空地面电源检测系统软件系统分析

2．2 本章小结

第3章 硬件系统设计

3．1 航空地面电源检测系统整体设计

3．2 航空地面电源检测系统功能结构设计

3．3 硬件系统的组成

3．3．1 智能传感器系统

3．3．2 智能传感器系统的设计

3．3．3 检测传感器的选择

3．3．4 电压检测转换电路的设计

3．3．5 电流检测转换电路的设计

3．3．6 工业控制PC机

3．3．7 电源负载及控制系统

3．3．8 总线的选择

3．3．9 继电器电路的设计

3．3．10 其它电路的设计

3．4 数据采集系统简介

3．4．1 模拟量采集模块PCI—1710

3．4．2 数字量I／O卡PCI-1712

3．5 本章小结

第4章 软件系统设计

4．1 开发平台

4．1．1 开发工具的选择

4．1．2 面向对象的分析和设计方法

4．2 软件总体结构

4．3 数据分析

4．3．1 交流电压、电流有效值的计算

4．3．2 基于数采卡的频率测量与虚拟频率计

4．3．3 有功功率、功率因数的计算

4．3．4 瞬态电压、频率

4．3．5 电压调制

4．3．6 频率调制

4．3．7 基于FFT的相位差测量

4．3． 8基于WT和FFT的电压波形品质分析

4．3．9 稳态调整率和波动率

4．3．10 连续运行

4．4 人机界面

4．4．1 虚拟仪器简介

4．4．2 主界面说明

4．4．3 虚拟仪器仪表界面说明

4．4．4 测试报告界面说明

4．5 数据管理系统

4．6 辅助系统

4．6．1 计量检定系统

4．6．2 负载控制

4．6．3 软件在线帮助

4．7 本章小结

第5章 运行结果分析及计量检定

5．1 检测系统调试及应用

5．1．1 硬件调试

5．1．2 软件调试

5．1．3 抗干扰设计和措施

5．2 检测系统计量检定

5．2．1 检定项目

5．2．2 检定条件

5．2．3 检定方法、步骤

5．2．4 检定结果的处理及检定周期

5．2．5 计量检定结果

5．3 本章小结

第6章 地面电源检测系统故障的检测与诊断

6．1 故障诊断的内容和方法

6．1．1 故障诊断的目的

6．1．2 故障诊断的内容

6．1．3 故障诊断的方法

6．2 神经网络故障诊断方法

6．2．1 神经网络的基本模型

6．2．2 基于RBF网络的故障诊断方法

6．2．3 RBF模糊神经网络

6．2．4 基于RBF的故障诊断步骤

6．2．5 地面电源检测系统故障诊断实例

6．3 本章小结

第7章 总结与展望

参考文献

致谢