测控技术在固体火箭发动机质心测量中的应用

摘要

固体火箭发动机的质心位置是发动机的重要参数之一，对发动机的机动性、运行稳定性、运行安全性等都有着重要影响。在发动机的批尘产过程中均需准确、快速地对发动机质心位胃加以测量。
　　 本文题目来源于单位科研课题，根据固体火箭发动机的特点，针对发动机的质心快速、高精度测量要求以及单位批生产的需要，采用卧式三点法测量原理，设计了一套基于现代测控技术的固体火箭发动机质心测量装置。
　　 本文论述了发动机质心测控系统的测量原理和总体组成，并详细论述了系统工程设计情况。通过对质心测量技术的研究，提山了适应于发动机批生产过程中质心测量特点的测量方法，并建立了基于计算机测控技术的测试系统；在系统设计中，对该测控系统所使用的元器件进行了选型。为了完成固体火箭发动机质心位置的测量，提出了测量的具体方法，设计了发动机位置测控系统，详细分析了测控技术的实现过程和基本原理，通过测控系统的数据处理单元实现了对发动机质心的测量。
　　 在误差分析中，详细分析了系统的测量误差来源和影响测量不确定度的因素，并通过对轴向和径向质心测量的精度分析计算，得到了该固体火箭发动机质心测量系统的轴向和径向质心测量的不确定度均小于设计指标要求，可见基于测控技术的质心测量系统具有足够高的测量精度，系统设计方案可行。

目录

文摘

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声明

第一章绪论

1.1研究背景及实用价值

1.2质心测量技术发展现状

1.2.1质心测量技术发展现状

1.2.2固体火箭发动机质心测量的特点

1.3测控技术的现状及其发展趋势

1.3.1测控技术现状

1.3.2测控技术的发展趋势

1.4论文主要研究内容

1.5本章小结

第二章质心测量方法的应用

2.1质心测量方法分析

2.1.1三点式

2.1.2一维天平式

2.1.3二维天平式

2.1.4一维刀口加旋转支撑式

2.2固体火箭发动机质心测量方法

2.2.1卧式质心测量法

2.2.2立式质心测量法

2.3本系统质心测量方法的确定

2.4本系统质心测量原理介绍

2.4.1轴向质心

2.4.2径向质心

2.5本章小结

第三章质心测控系统总体设计

3.1系统设计概述

3.1.1总体设计思想

3.1.2质心测量控制系统的技术指标

3.1.3系统的主要功能

3.2系统总体设计方案

3.3系统硬件总体设计

3.4本章小结

第四章质心测控系统的具体设计

4.1发动机测控系统的硬件系统设计

4.1.1称重传感器的选型

4.1.2发动机旋转角度测量器件的选型

4.1.3控制核心PLC的选型

4.1.4通讯模块的选型

4.1.5数据通讯卡的选型

4.1.6工控机的选型

4.2发动机测控系统的软件程序设计

4.2.1 PLC软件没计

4.2.2上位机测量软件设计

4.2.3主程序框架

4.3质心测量数据处理系统

4.4该测控系统实际应用情况

4.5本章小结

第五章质心测量系统误差分析

5.1测量系统误差理论分析

5.2本系统测量误差来源及不确定度估计

5.2.1测量误差分析及不确定度估计

5.2.2由于转动角度的准确性带来的误差

5.3本章小结

第六章结束语

致谢

参考文献