虚拟仪器在火箭发动机参数测试中的应用
时间:12-27
来源:互联网
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采集模块
信号采集及处理模块是此软件系统的核心,可以对外界信号实时地进行以示波器的方式显示,可以将信号采集并进行处理及分析等。通过模块的示波器功能可以先对整个系统进行初始的校验。当系统连接正确,信号经过采集卡输人计算机时,初始的信号在进行压强转换前处于零值附近,以示波器的形式显示为转换后的值,即标定方程中的a0值附近。通过浮动的大小可以看出外界的干扰情况,以决定是否适宜进行实验。采集得到的电压信号将自动根据标定模块中所选择的拟合公式进行转换,从而直接在软件界面上图形框中显示出压强-时间曲线图,在数组框中显示压强值,并可以对压强值进行保存。
在信号处理功能上,本软件对采集的信号可以进行滤波处理,Labview环境提供了数字滤波器可以很方便的实现这一功能。对于该实验系统,采集的数据量很大。当定容燃烧器内推进剂试样燃烧时,燃烧器内的压强将急剧升高,为了能够很好的采集并显示试样燃烧过程的压强变化过程,本采集系统的采样率要求很高,可达20K,为了能够将燃烧器内压强的整个变化过程,采集时间将设为5s以上,则采集点数将达到100K,为能真实的反应信号的变化,本虚拟仪器的采集模块可设置为运用LabVIEW提供的高速磁盘流技术,采集到的数据将首先实时地记录到计算机硬盘上,当采集过程结束后,通过程序流程,再自动的将数据进行回放、显示及分析。
6.2.2信号处理模块
根据本实验目的,设计了合理的数据处理模块。在该模块中,对采集的原始数据曲线进行平滑处理,根据最小二乘原理,采用了五点三次平滑公式。进而应用Labview的曲线拟合等功能函数,完成所需任务,并使得数据具有很好的图形显示、报表、打印、储存等功能。在数据处理方面,如果所完成的任务较为复杂,还可以通过与C语言的接口,调用C语言编写的程序,完成数据的复杂处理任务。
7. 结论
以PC机为主控单元、Labview为开发平台的固体推进剂燃速测试系统充分发挥了虚拟
技术的优势,使系统具有优良的人机交换界面,操作简便,功能完善,可扩展性强等特点。系统将传感器的标定和采集功能集于一体,使采集到的数据可以根据在标定模块中得到的标定方程式进行自动转换,一次完成。
本文作者创新点:运用虚拟仪器技术将火箭发动机参数测试过程软件化,程序不仅可以实现数据的测量和图形显示,并且可以对数据进行分析和处理以及打印等功能,为固体火箭发动机的参数测试提供了比较完善的测试手段。
信号采集及处理模块是此软件系统的核心,可以对外界信号实时地进行以示波器的方式显示,可以将信号采集并进行处理及分析等。通过模块的示波器功能可以先对整个系统进行初始的校验。当系统连接正确,信号经过采集卡输人计算机时,初始的信号在进行压强转换前处于零值附近,以示波器的形式显示为转换后的值,即标定方程中的a0值附近。通过浮动的大小可以看出外界的干扰情况,以决定是否适宜进行实验。采集得到的电压信号将自动根据标定模块中所选择的拟合公式进行转换,从而直接在软件界面上图形框中显示出压强-时间曲线图,在数组框中显示压强值,并可以对压强值进行保存。
在信号处理功能上,本软件对采集的信号可以进行滤波处理,Labview环境提供了数字滤波器可以很方便的实现这一功能。对于该实验系统,采集的数据量很大。当定容燃烧器内推进剂试样燃烧时,燃烧器内的压强将急剧升高,为了能够很好的采集并显示试样燃烧过程的压强变化过程,本采集系统的采样率要求很高,可达20K,为了能够将燃烧器内压强的整个变化过程,采集时间将设为5s以上,则采集点数将达到100K,为能真实的反应信号的变化,本虚拟仪器的采集模块可设置为运用LabVIEW提供的高速磁盘流技术,采集到的数据将首先实时地记录到计算机硬盘上,当采集过程结束后,通过程序流程,再自动的将数据进行回放、显示及分析。
6.2.2信号处理模块
根据本实验目的,设计了合理的数据处理模块。在该模块中,对采集的原始数据曲线进行平滑处理,根据最小二乘原理,采用了五点三次平滑公式。进而应用Labview的曲线拟合等功能函数,完成所需任务,并使得数据具有很好的图形显示、报表、打印、储存等功能。在数据处理方面,如果所完成的任务较为复杂,还可以通过与C语言的接口,调用C语言编写的程序,完成数据的复杂处理任务。
7. 结论
以PC机为主控单元、Labview为开发平台的固体推进剂燃速测试系统充分发挥了虚拟
技术的优势,使系统具有优良的人机交换界面,操作简便,功能完善,可扩展性强等特点。系统将传感器的标定和采集功能集于一体,使采集到的数据可以根据在标定模块中得到的标定方程式进行自动转换,一次完成。
本文作者创新点:运用虚拟仪器技术将火箭发动机参数测试过程软件化,程序不仅可以实现数据的测量和图形显示,并且可以对数据进行分析和处理以及打印等功能,为固体火箭发动机的参数测试提供了比较完善的测试手段。
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