航空发动机电气故障检测系统设计问题的分析,本文是有关航空发动机论文范文检索跟航空发动机和故障检测和系统设计相关论文写作技巧范文.
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【摘 要】 随着目前我国航空事业的持续发展,其对于航空发动机电气故障检测系统的要求也越来越高,但由于以往航空发动机电气故障检测系统存在检测精准度较低、检测速度缓慢以及数据存储量有限等弊端.因此,有必要重新设计一种高性能的航空发动机电气故障检测系统,基于此,本文将着重围绕航空发动机电气故障检测系统设计问题进行简要分析研究.
【关键词】 航空发动机 电气故障 检测系统 系统设计
引言：航空发动机电气故障检测系统顾名思义,其最为重要的功能便在于能够通过及时采集关于航空发动机的各项重要参数,在对其进行深入分析的基础上高效、精准地检测出航空发动机的电气故障位置,明确具体故障原因,从而可为工作人员提供相应的故障处理方案.系统设计的合理性直接影响后续系统的实际使用以及应用效果,因此探究航空发电机电气故障检测系统设计问题具有十分重要的现实意义.
一、航空发动机电气故障检测系统的设计分析
1.1 人机交互子系统设计
本文设计的航空发动机电气故障系统中,最为重要的一项组成部分便是HMI 人机交互子系统,HMI 为高性能嵌入式人机界面,其通过依托嵌入式且功耗相对较低的CPU,搭配使用亮度较高的TFT 液晶显示屏以及电阻式触摸屏,直观地显示出全部系统数据.其除了带有电气检测这一基础功能之外,同时还支持系统配置、查询日志以及仪器自检[1].即可以在对航空发动机传感器以及线缆连接等实际状态进行实时监控与精准检测的同时,根据发动机的具体类型灵活配置系统功能,并在全面采集分析各项航空发动机关键参数的基础上,利用液晶显示屏等进行可视化显示或自动生成报表,从而有效帮助工作人员全面掌握航空发动机的运行情况以及电气故障情况.
1.2 嵌入式测试主机设计
作为航空发动机电气故障检测系统当中的另一大重要组成部分,测试主机的设计直接影响着系统各项功能的实际运行.为了有效保障测试主机得以长时间实现安全可靠运行,并且尽可能延长其使用寿命,为之后的运维工作提供便利,本文在设计测试主机时选择使用基于嵌入式开发平台EM9160+CPLD 下的双CPU 控制结构.其核心处理器EM9160 负责任务调度以及精准控制模数转换器,并同上位HMI 保持稳定通信等工作.协作处理器为CPLD,负责关断、导通开关阵列以及控制逻辑.考虑到以往测试主机设计过程中CPU 引脚资源存在严重浪费的情况,此次在设计过程中,无论是CPLD 以及ADC 芯片,一律使用四线制SPI 并使用同一时钟线与数据线,同核心处理器完成数据交互.根据片选线对器件星型拓扑连接方式进行明确区分.此外,系统设计使用硬件SPI,将波特率设定为2Mbps,片选线则设计使用GPIO 口,以此有效达到大幅提升通信速率的目的.通过运用模块化的设计思想,将包括电源、以太网通信以及核心处理器等在内的众多系统组成高度集成在同一块CPU 模块电路板当中,CPLD 译码电路以及开关阵列则高度集成在同一块通道选择模块电路板当中,使得系统设计更加简化.
1.3 电气故障检测系统软件设计
在航空发动机电气故障检测系统的软件设计当中,其主要功能在于对设备底层硬件进行精准控制,软件系统总共被分为三层,依次为硬件驱动、系统控制以及应用功能层.在全面采集各项关于航空发动机运行情况的关键参数后,同数据字典当中的标准数据值进行逐一比较,以此有效判断测量的正常与否,将检测结果进行可视化显示与上传存储.在电气故障检测系统的软件部分当中,最为重要的两大接口分别为人机交互接口以及通信控制接口,分别用于配置参数等人机交互操作以及控制远程通信,在将数据字典引入系统软件中后,通过根据采集获得的真实数据,底层硬件环境将与MCU 驱动以及CPLD 驱动进行高效交互.
二、航空发动机电气故障检测系统的应用分析
为了有效检验本文设计的航空发动机电气故障检测系统是否能够有效达到预期功能目标,通过对其进行仿真实验,将测试环境温度设定为10℃,并清除周围所有强振动与干扰源后.在实际检验过程中,依照系统设计和使用要求,将发动机接口直接与测试电缆进行规范连接,随后启动检测系统使其进行120s 到180s 的预热,当其温度已经基本处于稳定状态后进行系统检测[2].系统在完成所有检测后可以自动生成检测报表,以断油活门传感器为例,在其绝缘性检测当中,管脚为20GND,检测值为1.46,在导通性检测当中参考值为60,而最终获得的检测值为67.26.通过结合其他航空发动机检测结果可知,检测误差并不大,绝缘电阻均能够保持在4MΩ 以上,与规定标准要求相符.
结束语：本文通过设计一种由人机交互系统、测试主机以及软件系统等共同构成的航空发动机电气故障检测系统,并对其展开仿真实验,证明该系统不仅可以正常稳定运行,同时可以快速、精准地完成检测工作并自动生成检测报表,能够有效避免以往系统比较容易受到干扰等弊端,具有较高的灵活性与运用价值.在实际设计和运用过程中,工作人员还需要充分结合航空发动机的具体型号以及运行情况,从而有效保障系统各项功效得以充分发挥.
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