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航空发动机滚转喷管作动筒控制与测量装置及方法

阅读:503发布:2021-09-18

专利汇可以提供航空发动机滚转喷管作动筒控制与测量装置及方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种航空 发动机 滚转 喷管作动筒控制与测量装置及方法。装置包括PXI计算机、A/D采集卡、D/A采集卡、LVDT、 正弦波 功率 放大器 、 电压 / 电流 转换器、电压放大器、射流伺服 阀 、作动筒,通过A/D采集卡 输出电压 信号 ,经电压/电流转换器转换后用于控制射流 伺服阀 驱动作动筒运动到给定 位置 ,LVDT采集作动筒当前的实际位移值,并通过A/D采集卡输出给PXI计算机,通过PID 算法 自动输出补偿量给A/D采集卡,通过A/D采集卡、电压/电流转换器转换输出电流信号,控制射流伺服阀驱动作动筒 运动补偿 量大小,到达给定值位置,该装置适应性强、准确率高、 稳定性 好,有效保证了发动机相关实验的顺利进行,极大缩短了实验周期。,下面是航空发动机滚转喷管作动筒控制与测量装置及方法专利的具体信息内容。

1.一种航空发动机滚转喷管作动筒控制与测量装置,其特征在于,包括PXI计算机、A/D采集卡、D/A采集卡、LVDT、正弦波功率放大器电压/电流转换器、电压放大器、射流伺服、作动筒,电压/电流转换器的输入端通过导线与A/D采集卡的模拟量输出通道相连,电压/电流转换器的输出端通过导线与封装在作动筒上的射流伺服阀相连,射流伺服阀、LVDT与作动筒封装在一起,与作动筒活塞杆连接在一起的LVDT的次级线圈通过电缆与插装在PXI计算机上的A/D采集卡的模拟量输入通道相连,PXI计算机编写有控制界面,通过控制界面设定作动筒伸长量的给定值,通过A/D采集卡的模拟量输出通道输出电压信号,然后输出给电压/电流转换器将电压信号转换为电流信号,电压/电流转换器输出的电流信号一路用于控制射流伺服阀驱动作动筒运动到给定位置,与作动筒活塞杆连接在一起的LVDT采集作动筒当前的实际位移值,并通过A/D采集卡的模拟量输入通道将采集到的模拟量信号转换为数字量信号输入给PXI计算机,通过控制界面设定的给定值与实际位移值比较是否相等,如果给定值与实际位移值不相等,内嵌在PXI计算机中的PID控制模通过PID算法自动输出补偿量给A/D采集卡,通过A/D采集卡的模拟量输出通道输出给电压/电流转换器,通过电压/电流转换器转换为电流信号控制射流伺服阀驱动作动筒运动补偿量大小,到达给定值位置;
电压/电流转换器输出的电流信号的另一路流经射流伺服阀线圈后转换为电压信号输入给电压放大器,经过电压放大器放大之后输出给A/D采集卡,A/D采集卡通过模拟量输入通道将接收到的电压信号输入给PXI计算机,通过控制界面显示射流伺服阀输出的控制位移值;
D/A采集卡通过插槽式连接方式插装在PXI计算机上,D/A采集卡的接线端子通过导线与正弦波功率放大器的输入端相连,正弦波功率放大器的输出端一路通过电缆与连接在作动筒活塞杆上的LVDT的初级线圈相连,LVDT的次级线圈反向串联中心抽头引出,LVDT的次级线圈中的不相邻的两根导线作为信号线分别与A/D采集卡的两个模拟量输入通道连接,LVDT的次级线圈中剩下的一根导线与A/D采集卡的公共端相连,两个模拟量输入通道与公共端构成单端输入方式,LVDT采集到的作动筒位移值通过A/D采集卡的模拟量输入通道输入给PXI计算机,通过控制界面显示作动筒的实际位移值;
正弦波功率放大器输出端的另一路通过导线直接与A/D采集卡的模拟量输入通道相连,通过控制界面将需要施加在LVDT的初级线圈两端的期望电压值输入给PXI计算机,PXI计算机通过D/A采集卡输出给正弦波功率放大器,通过正弦波功率放大器产生额定电压值为期望电压值的正弦波信号,正弦波功率放大器输出的正弦波信号一路输入给LVDT的初级线圈,另一路输入给A/D采集卡,通过A/D采集卡的模拟量输入通道采集正弦波功率放大器输出端两端的电压值,并将采集到的电压值发送给PXI计算机,通过控制界面显示正弦波信号的电压值和频率值;
所述PXI计算机编写有控制界面,所述控制界面用于设定作动筒的给定值以及显示作动筒的控制位移值、实际位移值;
所述控制界面还用于设定需要施加在连接在作动筒活塞杆上的LVDT的初级线圈两端的期望电压值以及显示A/D采集卡采集到的正弦波功率放大器输出端两端的电压值和频率值;
所述LVDT用于无接触测量作动筒的实际位移值;
所述正弦波功率放大器用于产生额定电压值为期望电压值的正弦波信号;
所述射流伺服阀用于驱动作动筒运动到给定值位置。
2.权利要求1所述的一种航空发动机滚转喷管作动筒控制与测量装置的使用方法,其特征在于,具体步骤如下:
步骤1:设置参数,通过PXI计算机编写的控制界面设定作动筒的给定值、以及正弦波信号的期望电压值;
步骤2:正弦波功率放大器的激励检查,将控制LVDT的初级线圈需要的期望电压值通过控制界面输入给PXI计算机,PXI计算机通过D/A采集卡输出给正弦波功率放大器,通过正弦波功率放大器产生额定电压值为期望电压值的正弦波信号,通过A/D采集卡的模拟量输入通道采集正弦波功率放大器输出端两端的电压值,并将采集到的电压值发送给PXI计算机,通过控制界面显示正弦波信号的电压值和频率值,实时查看控制LVDT初级线圈的正弦波信号的电压和频率是否是符合期望;
步骤3:校验作动筒的测量通道,具体表述为:
1)通过控制界面设定作动筒的给定值,从A/D采集卡的模拟量输出通道输出给电压/电流转换器,从电压/电流转换器输出的电流信号一路输出给射流伺服阀控制作动筒运动到设定的给定值位置,一路经射流伺服阀线圈后通过电压放大器输入给A/D采集卡,通过A/D采集卡的模拟量输入通道将接收到的电压信号输入给PXI计算机,通过控制界面显示射流伺服阀输出的控制位移值;
2)根据控制界面设定作动筒的给定值,作动筒移动到给定值位置时,手动用测量工具测量出作动筒的当前位置,通过比较测量得到的当前位置的测量值与控制界面显示的控制位移值差值的绝对值μ2是否小于预设的精度β,判断航空发动机滚转喷管作动筒控制与测量装置是否符合控制精度要求;
3)如果判断μ2≥β,则通过调节PXI计算机内嵌的PID控制模块通过PID算法自动调节PID参数,使得μ2控制在μ2<β的范围内;
步骤4:作动筒的标定,首先用测量工具测量出作动筒中的活塞杆的伸长量、作动筒的开口位置以及开口宽度,然后计算出作动筒的出口面积作为标定值,并输入给控制界面进行显示;
步骤5:进行作动筒位置的测量,首先通过控制界面设定作动筒伸长量的给定值,并通过嵌入在PXI计算机内的A/D采集卡的模拟量输出通道输出给电压/电流转换器,然后通过电压/电流转换器将电压信号转换为电流信号,输出给射流伺服阀用于驱动作动筒运动到给定值位置,同时通过与作动筒封装在一起的LVDT采集作动筒实际位移值的电压信号,通过A/D采集卡的模拟量输入通道将实际位移值的电压信号转换为数字量信号并发送给PXI计算机,通过PXI计算机将数字量信号转换为实际位移值并在控制界面上显示,当通过控制界面设定的给定值与控制界面显示的实际位移值不相等时,内嵌在PXI计算机中的PID控制模块通过PID算法自动计算出位移的补偿量,并通过A/D采集卡的模拟量输出通道输出给电压/电流转换器,通过电压/电流转换器输出给射流伺服阀驱动作动筒运动补偿量大小到达给定值位置。

说明书全文

航空发动机滚转喷管作动筒控制与测量装置及方法

技术领域

[0001] 本发明涉及设计技术领域,具体地说是一种航空发动机滚转喷管作动筒控制与测量装置及方法。

背景技术

[0002] 为了适应现代航空作战,对航空发动机性能也提出了新的要求,对其动作方式进行了不断改进,其中作动筒的控制显得尤为重要,所以对于作动筒的控制准确性、响应速度及其稳定性也提出更高的要求,滚转喷管作动筒的控制测量装置正是对于相关技术领域的一个补充,根据相关参数不仅适用于滚转喷管作动筒,同样适用于其他型号。
[0003] 通过计算机实现自动化测量、校正,相对于先有技术中的传统手工控制和测量,能有效保证其结果的准确性,极大缩短该环节的试验周期、不仅能够保证产品质量,更能够提高生产效率。

发明内容

[0004] 为解决上述技术问题,实现自动化测量、校正,本发明提出了一种航空发动机滚转喷管作动筒控制与测量装置,包括PXI计算机、A/D采集卡、D/A采集卡、LVDT、正弦波功率放大器电压/电流转换器、电压放大器、射流伺服、作动筒,电压/电流转换器的输入端通过导线与A/D采集卡的模拟量输出通道相连,电压/电流转换器的输出端通过导线与封装在作动筒上的射流伺服阀相连,射流伺服阀、LVDT与作动筒封装在一起,与作动筒活塞杆连接在一起的LVDT的次级线圈通过电缆与插装在PXI计算机上的A/D采集卡的模拟量输入通道相连,PXI计算机编写有控制界面,通过控制界面设定作动筒伸长量的给定值,通过A/D采集卡的模拟量输出通道输出电压信号,然后输出给电压/电流转换器将电压信号转换为电流信号,电压/电流转换器输出的电流信号一路用于控制射流伺服阀驱动作动筒运动到给定位置,与作动筒活塞杆连接在一起的LVDT采集作动筒当前的实际位移值,并通过A/D采集卡的模拟量输入通道将采集到的模拟量信号转换为数字量信号输入给PXI计算机,通过控制界面设定的给定值与实际位移值比较是否相等,如果给定值与实际位移值不相等,内嵌在PXI计算机中的PID控制模通过PID算法自动输出补偿量给A/D采集卡,通过A/D采集卡的模拟量输出通道输出给电压/电流转换器,通过电压/电流转换器转换为电流信号控制射流伺服阀驱动作动筒运动补偿量大小,到达给定值位置;
[0005] 电压/电流转换器输出的电流信号的另一路流经射流伺服阀线圈后转换为电压信号输入给电压放大器,经过电压放大器放大之后输出给A/D采集卡,A/D采集卡通过模拟量输入通道将接收到的电压信号输入给PXI计算机,通过控制界面显示射流伺服阀输出的控制位移值;
[0006] D/A采集卡通过插槽式连接方式插装在PXI计算机上,D/A采集卡的接线端子通过导线与正弦波功率放大器的输入端相连,正弦波功率放大器的输出端一路通过电缆与连接在作动筒活塞杆上的LVDT的初级线圈相连,LVDT的次级线圈反向串联中心抽头引出,LVDT的次级线圈中的不相邻的两根导线作为信号线分别与A/D采集卡的两个模拟量输入通道连接,LVDT的次级线圈中剩下的一根导线与A/D采集卡的公共端相连,LVDT采集到的作动筒的位移值通过A/D采集卡的模拟量输入通道输入给PXI计算机,通过控制界面显示作动筒的实际位移值;
[0007] 正弦波功率放大器输出端的另一路通过导线直接与A/D采集卡的模拟量输入通道相连,通过控制界面将需要施加在LVDT的初级线圈两端的期望电压值输入给PXI计算机,PXI计算机通过D/A采集卡输出给正弦波功率放大器,通过正弦波功率放大器产生额定电压值为期望电压值的正弦波信号,正弦波功率放大器输出的正弦波信号一路输入给LVDT的初级线圈,另一路输入给A/D采集卡,通过A/D采集卡的模拟量输入通道采集正弦波功率放大器输出端两端的电压值,并将采集到的电压值发送给PXI计算机,通过控制界面显示正弦波信号的电压值和频率值;
[0008] 所述PXI计算机编写有控制界面,所述控制界面用于设定作动筒的给定值以及显示作动筒的控制位移值、实际位移值;
[0009] 所述控制界面还用于设定需要施加在连接在作动筒活塞杆上的LVDT的初级线圈两端的期望电压值以及显示A/D采集卡采集到的正弦波功率放大器输出端两端的电压值和频率值;
[0010] 所述LVDT用于无接触测量作动筒的实际位移值;
[0011] 所述正弦波功率放大器用于产生额定电压值为期望电压值的正弦波信号;
[0012] 所述射流伺服阀用于驱动作动筒运动到给定值位置。
[0013] 一种航空发动机滚转喷管作动筒控制与测量装置的使用方法,具体步骤如下:
[0014] 步骤1:设置参数,通过PXI计算机编写的控制界面设定作动筒的给定值、以及正弦波信号的期望电压值;
[0015] 步骤2:正弦波功率放大器的激励检查,将控制LVDT的初级线圈需要的期望电压值通过控制界面输入给PXI计算机,PXI计算机通过D/A采集卡输出给正弦波功率放大器,通过正弦波功率放大器产生额定电压值为期望电压值的正弦波信号,通过A/D采集卡的模拟量输入通道采集正弦波功率放大器输出端两端的电压值,并将采集到的电压值发送给PXI计算机,通过控制界面显示正弦波信号的电压值和频率值,实时查看控制LVDT初级线圈的正弦波信号的电压和频率是否是符合期望;
[0016] 步骤3:校验作动筒的测量通道,具体表述为:
[0017] 1)通过控制界面设定作动筒的给定值,从A/D采集卡的模拟量输出通道输出给电压/电流转换器,从电压/电流转换器输出的电流信号一路输出给射流伺服阀控制作动筒运动到设定的给定值位置,一路经射流伺服阀线圈后通过电压放大器输入给A/D采集卡,通过A/D采集卡的模拟量输入通道将接收到的电压信号输入给PXI计算机,通过控制界面显示射流伺服阀输出的控制位移值;
[0018] 2)根据控制界面设定作动筒的给定值,作动筒移动到给定值位置时,手动用测量工具测量出作动筒的当前位置,通过比较测量得到的当前位置的测量值与控制界面显示的控制位移值差值的绝对值m2是否小于预设的精度b,判断航空发动机滚转喷管作动筒控制与测量装置是否符合控制精度要求;
[0019] 3)如果判断m23 b,则通过调节PXI计算机内嵌的PID控制模块,通过PID算法自动调节PID参数,使得m2控制在m2
[0020] 步骤4:作动筒的标定,首先用测量工具测量出作动筒中的活塞杆的伸长量、作动筒的开口位置以及开口宽度,然后计算出作动筒的出口面积作为标定值,并输入给控制界面进行显示;
[0021] 步骤5:进行作动筒位置的测量,首先通过控制界面设定作动筒伸长量的给定值,并通过嵌入在PXI计算机内的A/D采集卡的模拟量输出通道输出给电压/电流转换器,然后通过电压/电流转换器将电压信号转换为电流信号,输出给射流伺服阀用于驱动作动筒运动到给定值位置,同时通过与作动筒封装在一起的LVDT采集作动筒实际位移值的电压信号,通过A/D采集卡的模拟量输入通道将实际位移值的电压信号转换为数字量信号并发送给PXI计算机,通过PXI计算机将数字量信号转换为实际位移值并在控制界面上显示,当通过控制界面设定的给定值与控制界面显示的实际位移值不相等时,内嵌在PXI计算机中的PID控制模块通过PID算法自动计算出位移的补偿量,并通过A/D采集卡的模拟量输出通道输出给电压/电流转换器,通过电压/电流转换器输出给射流伺服阀驱动作动筒运动补偿量大小到达给定值位置。
[0022] 本发明的有益效果是:
[0023] 本发明提出了一种航空发动机滚转喷管作动筒控制与测量装置及方法,能够保证发动机滚转喷管作动筒一起出口面积控制测量结果的随动性、有效性、准确性等性能,极大缩短该环节的实验周期,不仅能够保证产品质量,更能够提高生产效率,有效节约人、物力、财力,创造生产价值。附图说明
[0024] 图1为本发明中的航空发动机滚转喷管作动筒控制与测量装置的结构示意图。
[0025] 图2为本发明中的航空发动机滚转喷管作动筒控制与测量装置的控制界面编写流程图
[0026] 图3为本发明中的航空发动机滚转喷管作动筒控制与测量装置的线路原理图。
[0027] 图4为本发明中的航空发动机滚转喷管作动筒控制与测量装置的电气接线图,其中图4(a)表示部分电气接线图,图4(b)表示另一部分电气接线图。
[0028] 图5为本发明中的航空发动机滚转喷管作动筒控制与测量装置的控制程序结构图。

具体实施方式

[0029] 下面是结合附图对本发明的技术方案进行详细说明。
[0030] 如图1所示,一种航空发动机滚转喷管作动筒控制与测量装置,包括PXI计算机、A/D采集卡、D/A采集卡、LVDT、正弦波功率放大器、电压/电流转换器、电压放大器、射流伺服阀、作动筒,电压/电流转换器的输入端通过导线与A/D采集卡的模拟量输出通道相连,电压/电流转换器的输出端通过导线与封装在作动筒上的射流伺服阀相连,射流伺服阀、LVDT与作动筒封装在一起,与作动筒活塞杆连接在一起的LVDT的次级线圈通过电缆与插装在PXI计算机上的A/D采集卡的模拟量输入通道相连,PXI计算机编写有控制界面,通过控制界面设定作动筒伸长量的给定值,通过A/D采集卡的模拟量输出通道输出电压信号,然后输出给电压/电流转换器将电压信号转换为电流信号,电压/电流转换器输出的电流信号一路用于控制射流伺服阀驱动作动筒运动到给定位置,与作动筒活塞杆连接在一起的LVDT采集作动筒当前的实际位移值,并通过A/D采集卡的模拟量输入通道将采集到的模拟量信号转换为数字量信号输入给PXI计算机,通过控制界面设定的给定值与实际位移值比较是否相等,如果给定值与实际位移值不相等,内嵌在PXI计算机中的PID控制模块通过PID算法自动输出补偿量给A/D采集卡,通过A/D采集卡的模拟量输出通道输出给电压/电流转换器,通过电压/电流转换器转换为电流信号控制射流伺服阀驱动作动筒运动补偿量大小,到达给定值位置;
[0031] 电压/电流转换器输出的电流信号的另一路流经射流伺服阀线圈后转换为电压信号输入给电压放大器,经过电压放大器放大之后输出给A/D采集卡,A/D采集卡通过模拟量输入通道将接收到的电压信号输入给PXI计算机,通过控制界面显示射流伺服阀输出的控制位移值;
[0032] D/A采集卡通过插槽式连接方式插装在PXI计算机上,D/A采集卡的接线端子通过导线与正弦波功率放大器的输入端相连,正弦波功率放大器的输出端一路通过电缆与连接在作动筒活塞杆上的LVDT的初级线圈相连,LVDT的次级线圈反向串联并中心抽头引出,LVDT的次级线圈中的不相邻的两根导线作为信号线分别与A/D采集卡的两个模拟量输入通道连接,LVDT的次级线圈中剩下的一根导线与A/D采集卡的公共端相连,两个模拟量输入通道与公共端构成单端输入方式,LVDT采集到的作动筒位移值通过A/D采集卡的模拟量输入通道输入给PXI计算机,通过控制界面显示作动筒的实际位移值;
[0033] 正弦波功率放大器输出端的另一路通过导线直接与A/D采集卡的模拟量输入通道相连,通过控制界面将需要施加在LVDT的初级线圈两端的期望电压值输入给PXI计算机,PXI计算机通过D/A采集卡输出给正弦波功率放大器,通过正弦波功率放大器产生额定电压值为期望电压值的正弦波信号,正弦波功率放大器输出的正弦波信号一路输入给LVDT的初级线圈,另一路输入给A/D采集卡,通过A/D采集卡的模拟量输入通道采集正弦波功率放大器输出端两端的电压值,并将采集到的电压值发送给PXI计算机,通过控制界面显示正弦波信号的电压值和频率值;
[0034] PXI计算机编写有控制界面,所述控制界面用于设定作动筒的给定值以及显示作动筒的控制位移值、实际位移值;
[0035] 控制界面还用于设定需要施加在连接在作动筒活塞杆上的LVDT的初级线圈两端的期望电压值以及显示A/D采集卡采集到的正弦波功率放大器输出端两端的电压值和频率值;
[0036] LVDT用于无接触测量作动筒的实际位移值;
[0037] 正弦波功率放大器用于产生额定电压值为期望电压值的正弦波信号;
[0038] 射流伺服阀用于驱动作动筒运动到给定值位置;
[0039] A/D采集卡上集成有两个模拟量输出通道,用于输出控制射流伺服阀的电流信号;
[0040] A/D采集卡上的模拟量输入通道用于接收LVDT采集的模拟量信号,以及正弦波功率放大器输出端的电压值,并将模拟量信号转换为数字量信号;
[0041] D/A采集卡用于将数字量信号转换为模拟量信号,输出控制LVDT初级线圈的电压值和频率值一定的正弦波信号。
[0042] 实际实验时,一次需要两个作动筒同时进行实验,每个作动筒连接两个LVDT,所以实验时需要用到两个型号相同的电压放大器,两个型号相同的射流伺服阀,四个型号相同的LVDT(线性可变差动变压器),所用PXI计算机的型号为PXI-1031DC,电压放大器的型号为CSD1-7517-R/C,正弦波功率放大器的型号为LM324,电压/电流转换器的型号为CSD1-17Z-R/F,射流伺服阀、作动筒、LVDT封装在一起作为实验对象,其线路原理图如图3所示,图中嵌入在PXI计算机中的NI输出采集卡为D/A采集卡,其型号为PXI-6281,图中嵌入在PXI计算机中的NI输入采集卡为A/D采集卡,其型号为USB-6281,电气接线图如图4所示,其中图4(a)表示部分电气接线图,图中AT3表示型号为USB-6281的A/D采集卡,端口号55、22、54、21为两个模拟量输出通道,其他端口为模拟量输入通道,VT7、VT8表示型号为CSD1-17Z-R/F的电压/电流转换器,ST7、ST8表示型号为CSD1-7517-R/C的电压放大器,XS7表示射流伺服阀,图4(b)表示另一部分电气接线图,AT4表示型号为PXI-6281的D/A采集卡,4TA、4TB表示封装在一个作动筒上的两个LVDT,5TA、5TB表示封装在另一个作动筒上的两个LVDT,U7、U8表示型号为LM324的正弦波功率放大器,其中从LVDT的次级线圈引出来三个线,如图4(b)中的线号为3和4的两根不相邻的接线端子或者是线号为8和9的两根不相邻的接线端子跟A/D采集卡的模拟量输入端连接,如图4(b)中的线号为5或者是线号为10的接线端子跟A/D采集卡的公共端相连,图4(a)和4(b)组合起来就是该装置的完整电路接线图;
[0043] 其中控制界面通过labview编写,其编写流程图如图2所示;
[0044] Labview是一种程序开发环境,基于图形化编辑语言编写程序,产生的程序是框图形式的,Labview提供给用户一个庞大的数据库,可以处理复杂的编程任务,而且Labview集成各种函数功能,包括数据采集、GPIB、串口控制、数据分析、数据显示以及数据存储等,本实施例中通过Labview编写的程序结构图如图5所示,通过“菜单选择”切换不同的操作界面,每个操作窗口都编写有具体功能:
[0045] 选择“初始化”选项,进入初始化操作界面初始化实验之前的系统参数;
[0046] 选择“新建试验”选项,进入新建实验界面设置作动筒的实验号,以及本次实验的实验日期;
[0047] 选择“测量通道设定”选项,进入测量通道设定操作界面,对实验作动筒的具体型号参数进行设置、保存;
[0048] 选择“激励检查”选项,进入激励检查界面,进行激励查询操作;
[0049] 选择“测量通道校验”选项,进入测量通道校验界面,进行校验操作;
[0050] 选择“作动筒标定”选项,进入作动筒标定界面,进行作动筒标定操作;
[0051] 选择“数据查询”选项,进入数据查询操作界面,可以查询数据库中存储的历史实验数据;
[0052] 选择“退出”选项,进入退出操作界面退出实验。
[0053] 一种航空发动机滚转喷管作动筒控制与测量装置的使用方法,具体步骤如下:
[0054] 如图2所示,实验之前首先进行系统参数的初始化操作,然后选择“新建试验”选项,打开新建试验界面,设置做实验用的作动筒的实验号,以及做实验的日期,设置好之后返回主界面,进行本次实验操作;
[0055] 步骤1:设置参数,通过PXI计算机编写的控制界面设定作动筒的给定值、以及正弦波信号的期望电压值;
[0056] 步骤2:正弦波功率放大器的激励检查,将控制LVDT的初级线圈需要的期望电压值通过控制界面输入给PXI计算机,PXI计算机通过D/A采集卡输出给正弦波功率放大器,通过正弦波功率放大器产生额定电压值为期望电压值的正弦波信号,通过A/D采集卡的模拟量输入通道采集正弦波功率放大器输出端两端的电压值,并将采集到的电压值发送给PXI计算机,通过控制界面显示正弦波信号的电压值和频率值,实时查看控制LVDT初级线圈的正弦波信号的电压和频率是否是符合期望的电压值为3伏,频率值为3000赫兹,施加在LVDT初级线圈上的正弦波信号的电压值和频率值设置为多少是根据作动筒的技术要求确定的;
[0057] 步骤3:校验作动筒的测量通道,具体表述为:
[0058] 1)通过控制界面设定作动筒的给定值,从A/D采集卡的模拟量输出通道输出给电压/电流转换器,从电压/电流转换器输出的电流信号一路输出给射流伺服阀控制作动筒运动到设定的给定值位置,一路经射流伺服阀线圈后通过电压放大器输入给A/D采集卡,通过A/D采集卡的模拟量输入通道将接收到的电压信号输入给PXI计算机,通过控制界面显示射流伺服阀输出的控制位移值;
[0059] 2)根据控制界面设定作动筒的给定值,作动筒移动到给定值位置时,手动用测量工具测量出作动筒的当前位置,通过比较测量得到的当前位置的测量值与控制界面显示的控制位移值差值的绝对值m2是否小于预设的精度b,b=0.001mm,判断航空发动机滚转喷管作动筒控制与测量装置是否符合控制精度要求;
[0060] 3)如果判断m23 b,则通过调节PXI计算机内嵌的PID控制模块通过PID算法自动调节PID参数,使得m2控制在m2
[0061] 实际实验时,需要校验作动筒的测量通道中的5个采样点位置是否都符合控制精度要求,校验第一个采样点时,将作动筒收缩至最小位置,通过控制界面将作动筒的给定值设置为0,执行上述步骤1)~步骤3);校验第二个采样点时,将作动筒伸出至最大位置24.2mm,其中24.2mm为作动筒的实际长度,通过控制界面将作动筒的给定值设置为作动筒的实际长度值24.2mm,执行上述步骤1)~步骤3);校验第三个采样点时,将作动筒收缩至约中间位置12mm,通过控制界面将作动筒的给定值设置为12mm,执行上述步骤1)~步骤3);校验第四个采样点时,将作动筒收缩至约1/4位置5.4mm,通过控制界面将作动筒的给定值设置为5.4mm,执行上述步骤1)~步骤3);校验第五个采样点时,将作动筒伸出至约3/4位置
18.9mm,通过控制界面将作动筒的给定值设置为19.8mm,执行上述步骤1)~步骤3);
[0062] 步骤4:作动筒的标定,首先用测量工具测量出作动筒中的活塞杆的伸长量、作动筒的开口位置以及开口宽度,然后计算出作动筒的出口面积作为标定值,并输入给控制界面进行显示;
[0063] 步骤5:进行作动筒位置的测量,首先通过控制界面设定作动筒伸长量的给定值,并通过嵌入在PXI计算机内的A/D采集卡的模拟量输出通道输出给电压/电流转换器,然后通过电压/电流转换器将电压信号转换为电流信号,输出给射流伺服阀用于驱动作动筒运动到给定值位置,同时通过与作动筒封装在一起的LVDT采集作动筒实际位移值的电压信号,通过A/D采集卡的模拟量输入通道将实际位移值的电压信号转换为数字量信号并发送给PXI计算机,通过PXI计算机将数字量信号转换为实际位移值并在控制界面上显示,当通过控制界面设定的给定值与控制界面显示的实际位移值不相等时,内嵌在PXI计算机中的PID控制模块通过PID算法自动计算出位移的补偿量,并通过A/D采集卡的模拟量输出通道输出给电压/电流转换器,通过电压/电流转换器输出给射流伺服阀驱动作动筒运动补偿量大小到达给定值位置。
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