航空电动机构综合检测系统的设计与实现

论文摘要

近几年来我国航空航天业到了一个高速发展期,各种新型号和改进型号的飞行器不断出现,但不同型号的飞机其设备基本都不同,而且检测航空电动机构的各个量的误差范围、精度范围和要求也不同。传统的一种检测仪器的办法,十分繁琐复杂。一般是采用手动操作。本文以设计全自动的航空电动机构综合检测系统为目的。结合企业的实际情况,开发出一套基于虚拟仪器技术的航空电动机构综合检测系统,提出了设计方案,对该系统的硬件部分和软件部分进行了设计。并针对系统设计和实现中遇到的问题,提出了解决方法并实施。系统中的负载控制过程,具有非线性和时变性等特点,是整个系统中的控制难点。传统的控制方法无法实现理想的控制效果,因此引用智能控制算法。又由于过去的控制过程一般是靠操作者手动经验值调节的特点,把模糊控制算法具体应用到系统当中。通过工艺所知,被测部件需要两种负载形式,单纯的使用模糊控制算法无法实现同向负荷测试过程,因此针对具体测试过程使用不同的控制方法,调用不同的测试程序。反向负荷测试可使用基本模糊控制方法,就可以达到快速调节的控制效果,同向负荷测试需要使用在线插值的模糊控制方法,以避免死区引起的不稳定和颤振现象。为提高系统的稳定性、快速性、准确性,本文对系统的控制部分做进一步研究。首先,本文对此类系统在国内外的发展状况进行分析；其次,提出本系统的设计方案和优缺点；然后,详细阐述模糊控制算法理论和模糊控制算法在系统中的运用,并使用MATLAB仿真验证了所提出方法的可行性与优越性；最后,运用Labview编程实现控制算法并对全文做以总结。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究背景及国内外现状
• 1.2 虚拟仪器技术
• 1.3 模糊智能控制的发展
• 1.4 本文主要研究内容和意义
• 第2章 航空电动机构综合检测系统总体设计方案
• 2.1 航空电动机构工艺分析
• 2.1.1 直线负荷类型电动机构工艺分析
• 2.1.2 旋转负荷类型电动机构工艺分析
• 2.1.3 高速电机工艺分析
• 2.1.4 防撞灯工艺分析
• 2.2 系统的硬件设计方案分析
• 2.2.1 机械设计方案
• 2.2.2 电气设计方案
• 2.2.3 调理板设计方案
• 2.3 系统软件设计方案分析
• 2.3.1 软件总体设计方案
• 2.3.2 软件检测和控制模块设计方案
• 2.4 本章小结
• 第3章 几种模糊控制器的性能研究
• 3.1 基本模糊控制器
• 3.1.1 精确量的模糊化
• 3.1.2 模糊控制算法
• 3.1.3 输出信息的模糊判决
• 3.1.4 模糊控制查询表的建立
• 3.1.5 仿真及性能分析
• 3.2 带修正因子模糊控制器
• 3.2.1 带一个修正因子模糊控制器
• 3.2.2 带多个修正因子模糊控制器
• 3.2.3 性能分析
• 3.3 在线插值模糊控制器
• 3.3.1 基本原理
• 3.3.2 性能分析
• 3.4 本章小结
• 第4章 模糊控制在航空电动机构综合检测系统中的应用
• 4.1 采样时间的选择
• 4.2 数字滤波
• 4.3 误差校准
• 4.3.1 数据采集系统的误差
• 4.3.2 系统的线性分析-曲线拟合
• 4.3.3 线性校准
• 4.4 航空电动机构检测模糊控制器的设计与实现
• 4.4.1 负载控制系统的组成
• 4.4.2 本系统基本模糊控制器的设计
• 4.4.3 本系统在线插值模糊控制器设计
• 4.5 本章小结
• 第5章 基于LABVIEW构建的电动机构检测模糊控制系统
• 5.1 虚拟仪器概述
• 5.1.1 虚拟仪器概念
• 5.1.2 虚拟仪器的组成
• 5.1.3 虚拟仪器与传统仪器的比较
• 5.1.4 虚拟仪器的应用
• 5.1.5 先进的测试与仪器软件开发平台Labview
• 5.2 虚拟仪器的硬件平台
• 5.2.1 典型虚拟仪器硬件架构
• 5.2.2 数据采集卡
• 5.2.3 本文相关硬件功能介绍
• 5.3 虚拟仪器的模糊控制系统的实现
• 5.3.1 软件总体设计
• 5.3.2 数据采集模块
• 5.3.3 模糊控制模块
• 5.3.4 数据保存与查询模块
• 5.4 系统调试及结果分析
• 第6章 结论与展望
• 6.1 本文总结
• 6.2 工作展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录