旋翼转速调节放大器综合测试系统的研制

论文摘要

旋翼转速调节放大器（以下简称“旋放”）是直升机旋翼转速调节系统的核心部件,其地面故障检测目前均采用高精度通用仪器。本课题在分析了旋放传统专用测试仪的基础上,依靠单片机、虚拟仪器和计算机等技术和模块化设计思想实现了整个系统的设计。 硬件包括数字高精度低频信号源模块、数字恒流源模块、数据采集模块、继电器板卡和旋放专用电路等,实现了旋放工作环境的模拟和测试;软件以 LabWindows/CVI6.0为开发平台,借助于计算机的强大功能,完成了旋放规定性能指标的综合测试。 数字低频信号源模块基于直接数字频率合成技术（DDS）,采用了 MCU+DDS 软件算法的思想,具有高精度（0.01Hz）、高分辨率（<0.01Hz）,低失真度（THD<0.4%）等特点;数字恒流源模块采用单片机和高精度 D/A 模块,其输出可以在（-45+45）mA 连续变化,其分辨率为 0.0244mA;数据采集模块实现了 17 路多量程模拟量输入信号（如电压、电流、延迟时间等）的采集和变送;继电器板卡用于旋放外部工作环境的自动切换;设计的专用电路是对动态特性测试电路的成功改进。 目前该测试系统已交付用户使用,运行良好。同时该系统具有很好的移植性,可以推广到其他设备的故障检测中去。

论文目录

• 1 绪论
• 1.1 旋翼转速调节放大器及原有测试系统概述
• 1.2 现代测试技术的发展以及在本系统中的应用
• 1.3 本课题研究的目的和意义
• 1.4 本课题的主要工作和技术路线
• 2 测试系统的总体设计
• 2.1 旋翼转速调节放大器的工作原理及其主要技术参数[5]
• 2.1.1 旋翼转速调节放大器的工作原理
• 2.1.2 旋翼转速调节放大器的主要技术参数[5]
• 2.2 测试系统的总体设计方案
• 2.2.1 总体方案设计
• 2.2.2 测试系统的硬件设计方案
• 2.2.3 测试系统的软件设计方案
• 2.3 测试系统的测试功能
• 2.4 本章小结
• 3 数字低频信号源模块的设计
• 3.1 数字低频信号源模块的功用
• 3.2 数字信号源模块的总体设计方案
• 3.2.1 数字信号源模块的总体设计思想
• 3.2.2 数字信号源模块的软硬件设计方案
• 3.3 数字信号源模块的理论基础
• 3.3.1 频率合成技术概述
• 3.3.2 直接数字式频率合成DDS 的原理
• 3.3.3 DDS 技术的特点
• 3.4 DDS 技术在单片机系统中的实现
• 3.4.1 DDS 技术的数学模型[15][16]
• 3.4.2 DDS 技术在单片机系统中的实现
• 3.4.3 数字信号源硬件电路的设计
• 3.5 数字信号源模块附属电路的设计
• 3.5.1 功率放大模块的选用
• 3.5.2 通信接口
• 3.5.3 系统复位及故障监控电路
• 3.6 数字信号源主要性能指标
• 3.7 本章小结
• 4 数字恒流源模块的设计
• 4.1 数字恒流源模块的功用
• 4.2 数字恒流源模块的原理及实现
• 4.2.1 恒流源模块的工作原理及实现
• 4.2.2 D/A 转换电路的设计
• 4.3 本章小结
• 5 继电器板卡的选用及专用电路模块的设计
• 5.1 继电器板卡的功用
• 5.2 继电器板卡的选用及其端子板的设计
• 5.2.1 PCL-725 板卡概述
• 5.2.2 继电器端子板的设计
• 5.3 旋翼转速调节放大器专用电路模块的设计
• 5.3.1 专用电路模块设计概述
• 5.3.2 PWM 波积分整形电路的设计
• 5.3.3 反馈电路设计
• 5.4 本章小结
• 6 数据采集模块的设计
• 6.1 数据采集模块概述
• 6.2 数据采集模块的功能及组成
• 6.3 数据采集模块的原理及实现
• 6.3.1 多种模拟量信号的采集及调理电路的设计
• 6.3.2 A/D 转换电路模块的设计
• 6.4 数据通信模块的设计
• 6.5 单片机系统的硬件抗干扰设计
• 6.6 本章小结
• 7 系统软件设计
• 7.1 概述
• 7.2 仪器硬件单片机系统的软件设计
• 7.2.1 数字信号源模块单片机软件的编写
• 7.2.2 数据采集模块单片机软件的编写
• 7.3 测试系统计算机软件的设计
• 7.3.1 概述
• 7.3.2 LabWindows/CVI6.0 简介
• 7.3.3 测试系统软件串行通信程序的设计
• 7.3.4 多线程技术在测试软件中的应用
• 7.4 本章小结
• 8 结论与展望
• 致 谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文
• 详细摘要