维普资讯 http://www.cqvip.com ２００６年２月 ～～第２３卷第１期 沈阳航空１业学院学报 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｈｅｎｙａｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ａｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｖ０１．２３ Ｎｏ．１ Ｆｅｂ．２ｏｏ６ 文章编号：１００７—１３８５（２００６）Ｏ１—００１２—０２ 某型飞机发动机产品智能化检、？贝ＩＪ仪的设计 乔志华赵文成曹江涛胡立夫 （沈阳航空工业学院自动控制系，辽宁沈ｍ １ １００３４） 摘要：为了实现对飞机发动机产品快速智能化检测，在对其原有试验台的分立元件电子电路系 统的工作原理进行分析的基础上，设计开发了一种新型智能化检测系统，并介绍了系统的软硬件 设计方案。该系统用于某型飞机安装和试飞车间对其发动机产品的智能化检验和测试，实现了 检测仪器的国产化。 关键词：检测系统；飞机发动机；智能仪器 中圈分类号：ＴＰ２７４ ．４ ’文献标识码：Ａ 某型飞机发动机产品智能化检测仪是飞机制 造厂安装和试飞车间检查发动机的起动、操纵、监 控仪表、防冰系统的测试设备，飞机产品在出厂或 者试飞前需要检测发动机，包括模拟各种地面和 空中状恕，确保发动机正常。国内目前所使用的 检查设备为国外制造，整体结构为测试车，内部电 路系统乃是“按钮、继电器群”、“二极管分立件逻 ｌ 系统结构 发动机产品智能化检｛贝４系统主要由工控机、一 级接口板、二级接口板、电源及测试电缆组成。系统 电源分别提供主控计算机和测试仪所需电源；主控 计算机用于协调各单元的工作，发出各种控制指令， 采集各种数据信息，分析采集的数据，实现故障的诊 断，并将结果送至显示器；一级接口板主要完成对被 辑阵列”的集合，致使系统的可靠性较低，故障率 较高。目前已经几乎无法正常检测，因此有必要 采取虚拟技术和硬件软化措施研制一种新型的智 能化检测系统…。 测信号的读人和控制信号的输出；二级接口板提供 并完成各种接口电平的转换及信号的隔离；转接电 缆连接在二级接口板与被测的设备（发动机）之间。 系统的总体结构如图１所示。 彀 —７ｒ 模 ｌ扯 拟 电 被 螽 ＝｛ 夸 隔 ｅ＝ ｌｕ ＝ 转 ｒ Ｉ 测 ［ 缱 ＝＝ｃ￡ 接 制 Ｉｌ 嚣［ ＝＝ 辅 ’ｒ 换 咒 ／缆 Ｉ Ｊ ３９２ Ｈ｛ Ｉ 柠 Ｉ Ｉ 发 Ｉ 连接ｌＵ缆 Ｉ 进 Ｉ 动 些 ｎ 制 如 驱 拽 器 ＝ ｆｌ ＝＝ 投 转 拽 ｌ披 机 竹 ¨ｌ 概 ｝ 动 器 绒 ●。 值 湖 螽 Ｉ 器 ’— 珧 揣 总裴 １一州 Ｉ 图１ 系统总体结构图 ２ 系统设计 ２．１ 接口系统 根），故采用了两级接口技术，一级接口板采用。 ＢＨ５２００数据采集卡，二级接口板主要完成一级 接口板和被测产品之间的多路模拟开关的转换、 由于被测设备连接的电缆数目太多（３００多 收稿日期：２００５—１０—３１ 电平转换、输入输出信号隔离等。 ２．２安装检查模块 安装检查部分的硬件主要由多路模拟电子开 关组成。实现电缆的“接地”、“短路”及“断路” 作者简介：乔志华（１９７８一），男．山东荣成人。助教 维普资讯 http://www.cqvip.com 第１期 乔志华等：某型飞机发动机产品智能化检测仪的设计 ｌ３ 检查。 ｒ ＇…＊ｒ ｉＨ ２．３状态检查模块 ●● ・墨 ＿ 鉴于继电器具有电气隔离可靠、便于控制和 抗冲击性好等特点，在硬件上该模块与飞机的连 接仍然采用继电器群组的方式，通过控制逻辑单 元实现对继电器的控制和信号的采集。可以实时 ｌＴ●・ ● ・譬 ＂ ●● ， ・ ｔｌｆ ● “ 读取飞机的状态，在测量控制过程中通过触摸屏 的虚拟指示灯实时显示运行结果。 ３软件开发 ３．１软件结构 系统软件 主要实现对被测设备发出的数 字、模拟等信号进行采集和处理，并显示测试结 果，以及实现故障的实时诊断。该系统软件是在 Ｗｉｎｄｏｗｓ系统下，利用Ｖｉｓｕａｌ Ｃ ４４－６．０环境实现 的，软件采用层次化、模块化的设计方法 ｊ，设计 ｒ系统安装检查模块和系统状态检查模块。各模 块构成如图２示 ｜ｌ ｝童嚣｝｛昏～一：罾茗吨 争 镰 堡 鬣 麓 黾 ～一一 墨一 图２系统软件结构图 ３．２界面设计 （１）操作界面美观、友好和简洁。测试软件 中的五大测试模块的界面保持和原有的试验台的 控制盒面板基本一致，外观友好、简洁，同时继承 ｒ原有的操作规范。运行界面如图３所示。 （２）操作灵活。程序设计中采用辅助线程和 用户界面线程技术 ｊ。在接受反馈及响应信号的 长时同等待中可以停止、重新或退出测试。界面 中虚拟的按钮、波段、两档等开关都是由程序根据 飞机反馈的信号及具体条件自动操作的，解决了 原有设备需要手动操作、复杂、容易出错的缺点。 （３）信息的实时显示。在测试过程中通过提 示窗口、任务栏及进度条来显示测试需要准备的 操作，测试进程等信息，通过报警窗口显示错误测 试结果和故障信息。用户可自由选择显示窗口， 实现测试过程的实时监测。 圈３图形用户界面 ３．３功能实现 （１）系统安装检查模块：测试过程中，检测系 统一方面对自身的硬件系统进行自检；另一方面 还要检测与被测对象（飞机发动机）之间连接的 ３００多根电缆线的连接状况，同时将测试的结果 和出错时的故障定位通过触摸屏时实的显示给用 户，用户有权根据显示结果随时中断或重新测试。 （２）启动电路检查模块：主要包括地面启动、 发动机冷运转、启动机冷运转、空中自动启动、空 中再启动、遭遇启动等检查。 （３）状态操纵检查模块：主要包括尾喷口调 节片的关闭、多种传感器的动作、防喘系统开关电 路动作、应急放油的连锁及燃料品级信号传输、应 急断开加力等检查。 （４）监控仪表检查模块：监控仪表及转速指 示器的功能检查。 （５）总装车间防冰系统功能检查模块，实现 了防冰系统信号器的功能检查和防冰活门连锁继 电器动作的检查。 ４结束语 文章提出了针对某型飞机发动机产品进行检 测的一种方法，该检测仪在智能化、模块化、小型 化方面有所提高，具有良好的交互性、实用性，专 用于某型飞机组装出厂前对发动机产品的检验和 测试，以提高飞机发动机产品的可靠性，该仪器在 实际中的应用表明该技术方案正确可行。 参考文献： ［１］明立犬，许谨．某型箔条／红外干扰弹投放；｝：｛检测系统［Ｊ］．沈 阳航空工业学院学报。２００５，２２（１）：４—６ ［ｚ Ｊ张海藩．软件工程导论［Ｍ］．北京：清华大学出版杜．１９９８ ［３］官章全，韩云君，李罡．Ｖｉｓｕａｌ Ｃ－Ｈ－６．０高级编程范例［Ｍ】．北 京：电子工业出版社．２００１ ［４］Ｄａｖｉｄ Ｊ．Ｋｍｇｌｉｎｓｋｉ著．希望图书创作室译．ＶｉｓｕａｌＣ＊６．０技术 内幕［Ｍ］．北京：希望电子出版杜．１９９９（下转第１１页） 维普资讯 http://www.cqvip.com 第１期 刘涛等：基于ＤＳＰ的数字舵机控制器设计 １１ 制系统的可维护性。 ——■—— 参考文献： ［１］ ｆ ｎＪ１余．长空靶机舵回路［Ｊ］．确京肌夺航天大学学报．１９９３． 图７模拟（左图）和数字（右圈）式舵控器位置输出 ２Ｓ（１）：１０５一Ｉｌ０ ［２］张叫上Ｉｌｆ．飞行控制系统［Ｍ］．北京：国防工业ｉｌｌ版社．１９８４．１４６ —强，通过串口对参数进行修改即可以控制参数不 １４８ 同的舵机，配合我们设计的仿真测试设备，不拆卸 飞控计算机即可修改舵机的参数，增加了舵机控 ［３］［美］ ｌ＇ｅｘ￣Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ，张卫宁编译． ｌ’ＭＳ３２０Ｃ２８Ｘ 系列Ｉ）ＳＰ的ＣＰＵ与外设［Ｍ］．北京：清华大学｝ｌ｛版社．２００４ Ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｎｕｍｅｒｉｃ ｒｕｄｄｅｒ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ｂａｓｅ ｏｎ ＤＳＰ ＬＩＵ Ｔａｏ ＬＶ Ｘｕｎ—－ｈｏｎｇ ＨＵＡＮＧ Ｙｉ—－ｍｉｎ （Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒ，Ｎａｎｊｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ａｅｒｏｎａｕｔｉｃｓ ａｎｄ Ａｓｔｏｎａｕｔｒｉｃｓ，Ｊｉａｎｇｓｕ Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００１６） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｏｄｕｃｅｓｒ ｉｎ ｄｅｔａｉｌ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｎｕｍｅｒｉｃ ｒｕｄｄｅｒ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ｏｆ ｐｉｌｏｔｌｅｓｓ—ｐｌａｎｅ．Ｔｈｅ ａｎａ— ｌｏｇ ｒｕｄｄｅｒ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ｗｅ ｅｖｅｒ ｕｓｅ ｉｓ ｄｉｉｃｕｌｆｔ ｔｏ ａｄｊｕｓｔ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ—ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ，ａｎｄ ｔｈｅ ｐｏｔｅｎｔｉｏｍｅｔｅｒｓ ｗｈｉｃｈ ｕｓｅ ｔｏ ａｄｊｕｓｔ ｔｈｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒ ａｒｅ ｅａｓｙ ｔｏ ｂｅ ｄａｍａｇｅｄ ｂｙ ｌｉｂｒａｔｉｏｎｓ ｉｎ ｔｈｅ ｃｏｕｒｓｅ ｏｆ ｌｆｙｉｎｇ．［３ｏ ｗｅ ｄｅｓｉｇｎ ａ ｋｉｎｄ ｏｆ ｎｕｍｅｒｉｃ ｒｕｄｄｅｒ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｃｈｉｐ ｏｆ ＴＭＳ３２０Ｆ２８ １２。ｃａｎ ｃｏｎｔｒｏｌ ｍｕｌｔｉ—ｃｈａｎｎｅｌｓ ｒｕｄｄｅｒｓ ｉｎ ａ ｓｅｒｖｏ ｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｉｓ ｃｏｎｔｍｌｌｅｒｇ ｂｕｌｋ ｉｓ ｓｍａｌｌｅｒ ｔｈａｎ ｔｈｅ ａｎａｌｏｇ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ａｎｄ ｍｏｒｅ ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ ｉｎ ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ．Ｍｏｒｅ ｉｍ－ ｐｏｒｔａｎｔ。ｗｅ ｃａｎ ｃｈａｎｇｅ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ—ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｅａｓｉｌｙ ｂｕｔ ｗｅ ｄｏｎｔ ｎｅｅｄ ｔｏ ｔａｋｅ ａｐａｒｔ ｔｈｅ ｐｌａｎｅ．Ｔｈｉｓ ｃｈａｒａｃ— ｔｅｒ ｉｎｃｒｅａｓｅｓ ｔｈｅ ａｇｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＤＳＰ；ＴＭＳ３２０Ｆ２８ １ ２；ｓｅｒｖｏ—ｓｙｓｔｅｍ；ｎｕｍｅｒｉｃ ｒｕｄｄｅｒ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ （上接第ｌ３页） Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｓｏｍｅ ｋｉｎｄ ａｉｒｐｌａｎｅ ｅｎｇｉｎｅ ＱＩＡＯ Ｚｈｉ—ｈｕａ ＺＨＡＯ Ｗｅｎ—ｃｈｅｎｇ ＣＡＯ Ｊｉａｎｇｔａｏ ＨＵ Ｌｉ—ｆｕｌ （Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ａｅｍｎａｕｔｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ．Ｌｉａｏｎｉｎｇ Ｓｈｅｎｙａｎｇ １１００３４） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔ ｔｈｅ ｆａｓｔ ａｕｔｏ—ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ａｉｒｃｒａｆｔ ｅｎｇｉｎｅ ｃｏｍｐｌｅｔｅｌｙ，ｗｅ ｄｅ－ ｓｉｇｎｅｄ ａｎｄ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ａ ｎｅｗ ｋｉｎｄ ｏｆ ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｓｏｍｅ ｋｉｎｄ ａｉｒｐｌａｎｅ ｅｎｇｉｎｅ，ａｎｄ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｉｓ ｂａｓｅｄ ｕｐｏｎ ｔｈｅ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｆｏｒｍｅｒ ｃｉｒｃｕｉｔ ｓｙｓｔｅｍ．Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｗｅ ｐｒｅｓｅｎｔ ａ ｓｙｓｔｅｍ ｄｅｓｉｇｎ ｓｃｈｅｍｅ ａ— ｂｏｕｔ ｔｈｅ ｈａｒｄｗａｒｅ ａｎｄ ｓｏｆｔｗａｒｅ，ａｎｄ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｓｐｅｃｉａｌｌｙ ｕｓｅｄ ｉｎ ｓｏｍｅ ｋｉｎｄ ａｉｒｐｌａｎｅ ｅｎｇｉｎｅ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ａｓｓｅｍｂｌｉｎｇ ｔｅｓｔ ａｎｄ ｆｌｉｇｈｔ ｔｅｓｔ ｉｎ ｗｏｒｋｓｈｏｐ．Ａｎｄ ｔｈｅ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ ｗａｓ ｆｉｒｓｔ ｐｒｏｄｕｃｅｄ ｉｎ Ｃｈｉｎａ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ；ａｉｒｐｌａｎｅ ｅｎｇｉｎｅ；ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｉｎｓｔｕｍｅｎｔｒ