高速喷嘴试验台计算机测控系统的研究与设计

论文摘要

本论文所研究的CS134高速喷嘴试验台计算机测控系统是对高速喷嘴的出口压力、喷嘴工作电压、电流等高速数据进行波形采集及处理。对占空比-流量动态关系曲线进行示波,通过递增或递减占空比进行流量滞后、重复性误差、灵敏度检查等检测。论文针对测控系统中高速信号的数据采集技术、喷嘴驱动的脉宽调制（PWM）方法、曲线的拟合技术以及用算术平均值滤波的技术进行了一些研究,开发了一个具有计算机自动控制的高速瞬态信号捕捉、显示功能和能完成通过PWM方法驱动喷嘴进行动态关系曲线示波功能的系统。计算机测控系统采用上位机/下位机方式。上位机使用PC机+研华PCI-1716高速采集卡;下位机采用SIEMENS公司的S7-200系列PLC。整个测控系统由测量系统、驱动系统和控制系统三部分组成。上位机以VisualBasic6.0作为编程工具实现采集卡的启动、示波、参数设置功能。下位机采用STEP7作为编程工具,编写PLC控制程序和数据采集程序,实现过程参数的采集、处理功能。本系统实现了计算机对测控过程的自动控制,在喷嘴的驱动中使用脉宽调制的方法,摆脱了以前手工控制测控过程的弊端,有效的提高测控的准确性和效率。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 计算机测控技术概述
• 1.1.1 计算机测控系统的组成
• 1.1.2 计算机测控系统的特点
• 1.1.3 计算机测控系统的发展趋势
• 1.2 高速喷嘴试验台的应用领域
• 1.3 国内外高速喷嘴实验台的研究现状
• 1.4 课题来源及研究内容
• 1.4.1 课题来源
• 1.4.2 试验台测控系统主要技术指标
• 1.4.3 课题的研究内容
• 第二章 计算机测控系统的相关技术
• 2.1 喷嘴的控制参数分析
• 2.2 数据采集技术
• 2.2.1 采样定理
• 2.2.2 数据采集系统的构成
• 2.2.3 常见抗干扰技术
• 2.2.4 数据同步采集
• 2.3 离散数据拟合技术
• 第三章 计算机测控系统的总体设计
• 3.1 系统的功能需求
• 3.2 系统物理结构
• 3.3 系统逻辑结构图
• 第四章 计算机测控系统的硬件设计
• 4.1 测控系统的硬件描述
• 4.2 测控系统接线图
• 第五章 计算机测控系统的软件设计
• 5.1 软件描述
• 5.1.1 HMI静态模型
• 5.1.2 HMI动态模型
• 5.1.3 上位机实现中主要的相关技术
• 5.1.4 PLC软件结构
• 5.2 接口设计
• 5.2.1 用户界面
• 5.2.2 硬件接口
• 5.2.3 静态数据交换接口
• 5.2.4 通信接口
• 5.3 数据定义
• 5.3.1 数据存储定义
• 5.3.2 数据表结构定义
• 5.3.3 动态流量试验使用的构造数据类型定义
• 第六章 实验结果与分析
• 第七章 总结与展望
• 7.1 论文所做的工作
• 7.2 课题的进一步研究方向
• 致谢
• 参考文献
• 硕士期间发表论文情况