本文關鍵詞：空間站通用水箱綜合性能測試試驗臺研制

  更多相關文章： 空間站通用水箱 自動化測試 PID閉環(huán)控制 超時重傳 數(shù)據(jù)濾波 離散值積分

【摘要】：根據(jù)中國載人航天工程“三步走”戰(zhàn)略,建設太空空間站成為當前中國航天事業(yè)發(fā)展最主要的任務,空間站通用水箱是空間站環(huán)境控制和生命水分保持系統(tǒng)通用貯水容器,其性能對空間站建設和航天員安全及空間活動有重要作用。因此必須在地面做好充分的測試才能送進太空工作。本文從載人航天地面測試工程項目的需求出發(fā),設計和完成了空間站通用水箱綜合性能測試試驗臺的研制。該試驗臺主要提供模擬空間站水循環(huán)的環(huán)境,檢測空間站通用水箱干重、容積、排出效率、變形程度和耐負壓各項性能指標在長時間運行狀態(tài)下變化情況,達到檢測空間站通用水箱是否符合標準以及對其性能進行綜合分析的目的。根據(jù)課題檢測的需求與技術(shù)要求以及結(jié)合國內(nèi)外相似設備研制成果對試驗臺做整體設計,提出了一個安全、可靠的和可測、可控的空間站通用水箱綜合試驗結(jié)構(gòu)平臺。然后就是構(gòu)建試驗臺硬件平臺,根據(jù)性能指標,選取安全、可靠并滿足技術(shù)要求的硬件設備和儀器儀表。再把它們組裝在一個既方便測試又方便維護的試驗臺上。接著對系統(tǒng)控制軟件的設計與實現(xiàn),設計了相互獨立、可擴展的各個子模塊。在這個過程中,為了保證各個模塊與控制主機的通信安全,提出循環(huán)冗余校驗和超時重傳的機制。對采集的數(shù)據(jù)進行濾波處理使結(jié)果更加精確,在計算累積流量時采用了拉格朗日多項式插值和Simpson積分法對離散數(shù)據(jù)進行積分處理。為了快速、穩(wěn)定的進行空間站通用水箱液路試驗,利用兩個PID控制環(huán),即流速環(huán)和液位控制環(huán)對液路泵系統(tǒng)進行有效控制�？臻g站通用水箱測試項目多,測試操作復雜,并且還要加速模擬水箱在空間站長期工作情況,所以本文設計了自動測試子系統(tǒng),使測試過程可編程、可配置地全自動完成空間站通用水箱各項指標的測試,并對測試過程進行完整的記錄。本課題研制的空間站通用水箱綜合性能測試試驗臺,經(jīng)過標檢與驗收,各項功能正常,滿足技術(shù)指標。目前正在對空間站通用水箱產(chǎn)品做測試,使用效果較好。另外空間站通用水箱綜合性能測試試驗臺的設計和實現(xiàn)方法對即將進行的空間站硫酸箱測試項目有很好的借鑒意義。
【關鍵詞】：空間站通用水箱 自動化測試 PID閉環(huán)控制 超時重傳 數(shù)據(jù)濾波 離散值積分
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：V416.8;V476.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第1章 緒論10-17
• 1.1 課題來源10
• 1.2 課題研究的目的和意義10-11
• 1.3 課題相關領域研究現(xiàn)狀分析11-15
• 1.3.1 航天器測試技術(shù)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3.2 空間站水循環(huán)系統(tǒng)研究現(xiàn)狀12-15
• 1.4 研制目標15-16
• 1.5 論文的主要內(nèi)容16-17
• 第2章 測試系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)設計17-29
• 2.1 測試系統(tǒng)的功能需求分析17-20
• 2.1.1 測試系統(tǒng)功能組成17-18
• 2.1.2 系統(tǒng)技術(shù)要求18
• 2.1.3 系統(tǒng)設備指標要求18-20
• 2.2 測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)20-21
• 2.3 測試流程21-22
• 2.4 測試系統(tǒng)整體設計22-27
• 2.4.1 測試系統(tǒng)硬件整體設計22-24
• 2.4.2 測試系統(tǒng)軟件整體設計24-27
• 2.5 可靠性與安全性設計27-28
• 2.5.1 硬件可靠性設計27
• 2.5.2 軟件可靠性設計27-28
• 2.6 本章小結(jié)28-29
• 第3章 測試系統(tǒng)的硬件平臺設計29-44
• 3.1 超純水制備模塊設計29-31
• 3.1.1 超純水機29-31
• 3.1.2 超純水罐31
• 3.2 稱重模塊設計31-33
• 3.3 操作臺模塊設計33-38
• 3.3.1 流量計33-36
• 3.3.2 壓力傳感器36-37
• 3.3.3 減壓器37-38
• 3.3.4 過濾器38
• 3.4 排液模塊設計38-39
• 3.5 抽真空模塊設計39-41
• 3.5.1 真空泵39-41
• 3.5.2 真空計41
• 3.6 測試設備實物圖41-43
• 3.7 本章小結(jié)43-44
• 第4章 測試系統(tǒng)的軟件平臺設計與數(shù)據(jù)處理44-68
• 4.1 通訊模塊設計44-48
• 4.1.1 通訊安全設計44-47
• 4.1.2 通訊協(xié)議47-48
• 4.2 數(shù)據(jù)采集模塊設計48-52
• 4.2.1 模擬量數(shù)據(jù)采集原理48-50
• 4.2.2 模擬量輸入模塊50-52
• 4.3 數(shù)據(jù)處理模塊設計52-58
• 4.3.1 數(shù)據(jù)預處理52-54
• 4.3.2 累計流量計算54-58
• 4.4 控制模塊設計58-62
• 4.4.1 電磁閥控制模塊設計58
• 4.4.2 蠕動泵控制模塊設計58-62
• 4.5 自動化測試模塊設計62-67
• 4.5.1 液路自動化測試模塊設計62-65
• 4.5.2 氣路自動化測試設計65-67
• 4.6 本章小結(jié)67-68
• 第5章 試驗臺安裝和系統(tǒng)測試結(jié)果68-74
• 5.1 試驗臺安裝與清潔68-70
• 5.2 系統(tǒng)測試70-73
• 5.3 本章小結(jié)73-74
• 結(jié)論74-76
• 參考文獻76-80
• 致謝80-81
• 附錄81

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本文編號：855978