基于單片機(jī)與CPLD的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測(cè)試系統(tǒng)的研制.pdf

1、在固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的研制過程中,發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量試驗(yàn)是必不可少的,一方面它可以為發(fā)動(dòng)機(jī)研制提供所需參數(shù)數(shù)據(jù),另一方面為火箭與衛(wèi)星(相應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)為其提供動(dòng)力)正確的姿態(tài)控制等狀態(tài)提供可靠的數(shù)據(jù),從而保證了火箭與衛(wèi)星按預(yù)定軌道可靠運(yùn)行。而專門用于固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量試驗(yàn)的測(cè)試系統(tǒng)則是獲取精確合法數(shù)據(jù)的先決條件與保障,本文詳細(xì)描述了這種固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量專用測(cè)試系統(tǒng)從提出需求與技術(shù)指標(biāo)到最終的測(cè)試、驗(yàn)證及實(shí)際應(yīng)用的整個(gè)研制過程,它集多種參數(shù)測(cè)

2、量、多種功能于一體,采用了單片機(jī)和復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD相結(jié)合的方法,并引入模塊化設(shè)計(jì)思想,同時(shí)根據(jù)不同的編程器件與不同的運(yùn)用環(huán)境分別使用了三種編程語言(匯編語言、VIIDL硬件描述語言、VB)進(jìn)行相應(yīng)功能的軟件編制,從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)各個(gè)狀態(tài)或其它任意剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的各種相關(guān)參數(shù)的自動(dòng)測(cè)試、實(shí)時(shí)顯示、定時(shí)自動(dòng)記錄、人機(jī)對(duì)話、報(bào)警、與上位機(jī)的數(shù)據(jù)通信、上位機(jī)專用測(cè)試軟件對(duì)數(shù)據(jù)的保存、處理、計(jì)算、歷史數(shù)據(jù)的查詢、以多種格式顯示數(shù)據(jù)、相

3、應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)或剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的試驗(yàn)報(bào)告自動(dòng)生成等功能。 這套自行開發(fā)研制的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測(cè)試系統(tǒng)突破了以往轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測(cè)試方法的局限性,運(yùn)用多周期同步測(cè)量、數(shù)字濾波等技術(shù),選用高速高精度高可靠性的復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD和高性價(jià)比的單片機(jī),提高了測(cè)試精度以及系統(tǒng)的自動(dòng)化水平,避免了人為參與帶來的不便與誤差,提升了工作質(zhì)量與工作效率,進(jìn)而為火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的研制、火箭的動(dòng)平衡性能測(cè)試、火箭的發(fā)射以及火箭按預(yù)定軌道正常運(yùn)行等提供可靠而準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。通

4、過對(duì)軟硬件資源的合理配置,使單片機(jī)與復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD各自的優(yōu)點(diǎn)得劍了充分有效的發(fā)揮,既簡(jiǎn)化了系統(tǒng)的硬件電路結(jié)構(gòu),又使軟件編制的工作量減到最少,進(jìn)一步提高了系統(tǒng)整體性能和可靠性,縮短了設(shè)計(jì)周期。此外,設(shè)計(jì)中還運(yùn)用了面向?qū)ο蟮目梢暬绦蛟O(shè)計(jì)語言Visual basic編制了上位機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測(cè)試軟件,功能豐富,界面人性化,可操作性強(qiáng),提升了本測(cè)試系統(tǒng)的內(nèi)涵,使本測(cè)試系統(tǒng)更具信息化。在本文的第三、四章著重介紹了以單片機(jī)與復(fù)雜可編程邏輯