飞机发动机地面试车系统的设计及研制

摘要

发动机是飞机上的一个十分重要的组成部分，它性能的好坏，直接决定飞机能否安全飞行。所以，对发动机进行安装前检查，定期保养，故障诊断等性能检测工作是非常重要的，它能够确保其性能良好、工作可靠，对军队战斗力的提高具有很大作用。
　　飞机发动机地面试车系统采用计算机控制技术和数据采集技术，实现了对发动机各个性能参数的测试，降低了对操作人员的要求，提高工作效率，确保发动机使用可靠性。该系统主要由发动机凸轮(CAM)信号测试模块、发动机转速测试模块、发动机压力信号测试模块、发动机温度信号测试模块几部分组成。论文重点给出了系统的设计思路、技术方案的选择、系统的软硬件设计和系统的关键技术几个主要部分。硬件系统的设计是以PLC作为控制核心，选用压力变送器和温度变送器等敏感元件来采集发动机的压力与温度信号，发动机凸轮信号等可直接由PLC采集。软件系统方面，上位机采用军用笔记本电脑，组态软件Delphi2010作为开发环境，设计了简单、易操作的上位机管理系统，实现了对发动机压力、温度、凸轮等信号的实时监控。另外，针对测试过程中发动机故障不好判断的现象，提出了一种基于模糊神经网络的发动机故障智能判断的方法，此方法很好的解决了发动机状态判断的问题，结果令人满意。
　　目前，本课题设计的发动机地面试车系统已经投入使用，经过实践证明，该系统运行良好，能充分满足部队的需要。

目录

摘要

第一章 绪论

1．1 课题的研究背景及意义

1．1．1 研究背景

1．1．2 研究意义

1．2 模糊神经网络概述

1．3 课题的主要研究内容

第二章 WP13发动机概述

2．1 WP13发动机组成结构

2．1．1 WP13发动机结构

2．1．2 WP13发动机各组成部分

2．2 WP13发动机主要电气附件

2．3 本章小结

第三章 地面试车系统整体设计

3．1 试车系统的结构与功能

3．1．1 系统的结构

3．1．2 系统的功能

3．2 系统的设计原则

3．3 技术方案选择

3．4 本章小结

第四章 地面试车系统的硬件设计

4．1 硬件设计思路

4．2 PLC控制系统设计

4．2．1 PLC的选型

4．2．2 N：N网络结构

4．2．3 开关量输入／输出通道的设计

4．2．4 模拟量输入通道的设计

4．3 数据采集系统的设计

4．3．1 转速的测量

4．3．2 压力信号的采集

4．3．3 温度信号的采集

4．3．4 凸轮信号的采集

4．4 发动机电气系统

4．4．1 电气防喘系统

4．4．2 启动引燃装置

4．4．3 燃油供给自动调节系统

4．4．4 RDF-9主、副油路汽化器电磁活门

4．5 本章小结

第五章 地面试车系统的软件设计

5．1 上位机软件设计

5．1．1 Delphi基础

5．1．2 上位机监控界面设计

5．2 PLC软件设计

5．3 上位机与PLC的通信

5．3．1 PComm库函数

5．3．2 通信协议

5．4 本章小结

第六章 基于模糊神经网络的发动机故障诊断

6．1 模糊神经网络原理

6．2 模糊神经网络的结构

6．3 模糊神经网络的学习算法

6．4 发动机故障诊断的数学描述

6．5 RBF神经网络的仿真实验

6．6 本章小结

总结与展望

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的学术论文

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