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民用飞机发动机综合仪表测试设备的研制

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第1章引言

1.1研究的目的和意义

1.2国内外研究现状

1.3测试设备设计的原则

1.4本课题的研究内容及关键技术

1.5本文的章节安排

第2章系统总体方案设计

2.1系统方案设计

2.2系统技术指标

2.3系统的组成与工作原理

2.3.1总体结构设计

2.3.2测试设备的组成元件及功能(前面板)

2.3.3测试设备的组成元件及功能(后面板)

2.3.4测试设备的工作原理

2.4测试设备的校验与计量

2.4.1电源系统校验

2.4.2信号校验

2.4.3表头校验

2.5本章小结

第3章发动机排气温度EGT信号模拟模块设计

3.1模拟发动机排气温度信号的意义

3.2发动机排气温度EGT信号的分析

3.3发动机排气温度信号测量

3.4发动机排气温度信号模拟设计

3.4.1微控制器电路部分

3.4.2测温电路部分

3.4.3可编程逻辑电路部分

3.4.4数字模拟转换电路部分

3.5发动机排气温度信号模拟控制程序设计

3.5本章小结

第4章发动机转速信号的测量与模拟设计

4.1模拟发动机转速信号的目的

4.2发动机转速信号的分析

4.3发动机转速信号测量

4.4发动机转速信号模拟设计

4.4.1微控制器电路部分

4.4.2数字频率合成器电路部分

4.4.3可编程逻辑电路部分

4.4.4液晶显示器电路部分

4.5发动机转速信号模拟模块控制程序设计

4.5本章小结

第5章ARINC429总线接口模块设计

5.1 ARINC429总线的应用意义

5.2发动机综合仪表ARINC429总线的分析

5.3发动机ARINC429总线信号模拟模块设计

5.3.1微控制器电路部分

5.3.2液晶显示器电路部分

5.3.3可编程逻辑电路部分

5.3.4 ARINC429电路部分

5.3.5数字键盘电路部分

5.4发动机ARINC429总线信号模拟模块程序设计

5.5本章小结

第6章燃油流量信号模拟模块设计

6.1燃油流量变送器原理与信号模拟分析

6.2发动机综合仪表燃油流量信号测量

6.3燃油流量信号模拟模块设计

6.3.1微控制器电路部分

6.3.2液晶显示电路部分

6.3.3可编程逻辑电路部分

6.3.4燃油流量信号模拟调理电路部分

6.4发动机燃油流量信号模拟模块程序设计

6.5本章小结

第7章总结与展望

7.1全文总结

7.2后续工作展望

致 谢

参考文献

攻读学位期间发表论文情况

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摘要

随着我国民用航空市场的日益发展壮大,飞机数量越来越多,同时飞机发动机愈来愈复杂,需要监控的参数由几个增加到几十个,甚至更多,具有这些参数的综合仪表都需要维护检测,所以航空测试设备是航空器必不可少的地面保障设备,它提供了飞机或附件维修时必须的检测手段。
   现代飞机发动机装备有发动机综合仪表,它实时采集飞机发动机的工作状态参数,靠以前的分立仪表已不能适应现代飞机发动机工作性能监控的要求,因此都装备了发动机综合显示仪表。国外对应的发动机综合仪表测试设备,造价很高,维护困难,因而我们有必要研制自己的发动机综合仪表测试设备。
   本文针对民用飞机发动机综合仪表测试设备,通过对系统功能及技术指标进行分析,提出了测试设备的设计方案。系统采用总线方式和模块化设计方法,具有很强的通用性和扩展性。根据此方案,提出了基于温度冷端补偿的发动机排气温度EGT高精度信号模拟的实现方法;研究了高分辨率、高精度的发动机转速N1、N2信号的模拟和校准技术;讨论了基于航空总线技术用于和综合仪表通讯的嵌入式总线控制技术;提出了燃油流量信号模拟模块设计方法。本文给出了详细的理论基础、硬件设计电路和软件设计流程。
   测试结果表明,民用飞机发动机综合仪表测试设备在人机界面、测量精度和系统运行的可靠性及实时性方面均达到了预定的设计要求。

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