微型飞行器模拟试验台的测控软件设计与研究

摘要

本文研究了微型飞行器模拟试验台的测控软件设计，主要工作和研究内容如下： 1.利用虚拟仪器概念，结合软件工程中原型模型设计方法，构建微型飞行器模拟试验台风洞的测控系统，快速生成虚拟仪器软件系统原型。编制的测控软件包含了天平校验，微型飞行器三分量力及力矩的四种天平试验数据的采集、处理、显示、储存、打印等功能。 2.解决了人机界面设计，函数库的使用，迎角机构步进控制程序设计，动态链接库的导入，落差系数的计算和文件与面板之间通讯等若干风洞测控系统的关键技术问题。 3.利用虚拟仪器开发工具LabWindows/CVI，建立了虚拟压力传感器校准仪，对压力传感器进行了线性和非线性曲线校准。针对风速压力传感器零点随时间不断变化的问题，提出了零点校准方法；针对压力传感器非线性特性，提出非线性曲线的校准方法。经过对风洞低、微小压力测量试验结果的研究和比较，证明了这些方法能够提高压力传感器校准精度。 4.采用LabWindows/CVI的数字滤波函数库，使用ⅡR和FIR滤波器构建了虚拟数字滤波仪器，根据干扰信号的频谱分析结果，选择出合适的滤波参数。 5.采用基于安全队列的虚拟仪器多线程方法，实现了动态数据实时采集及屏幕显示。通过扑翼飞行器在不同风速，不同角度的不同飞行状态下的气动力试验，测试结果表明扑翼飞行器气动力的动态采集数据连续、完整，其频谱变换的结果已用于扑动频率估算，为微型飞行器，尤其是扑翼式飞行器设计和研究提供了依据。

目录

文摘

英文文摘

图表

第一章 绪论

第二章 微型飞行器模拟试验台试验风洞及其测控系统

第三章 虚拟仪器软件的原型模型设计

第四章 压力传感器校准方法的研究

第五章 虚拟仪器数字滤波设计

第六章 微型飞行器动态测量和虚拟仪器多线程程序设计

第七章 结束语

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢

附录一 风洞实体图

附录二 测控系统布局图

附录三 二线制压力变送器接线图

附录四 继电器原理和接线图

附录五 风洞试验数据

附录六 软件使用说明书

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