飞机电源系统供电参数测试与分析研究
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摘要
飞机电源系统是飞机机载设备的重要组成部分之一，包括交流电源系统和直流电源系统。本论文以飞机电源系统的性能参数测试方法为研究对象，以GJB-181-86和HB6448-86为测试标准，以数值分析与信号处理为主要处理方法，系统地研究了稳态参数和瞬态参数分析处理的理论和方法，同时设计出了一套供电参数测试系统。
本测试系统能够完成Y-7、Y-8、J8Ⅱ、JH7等机型电源系统参数的测试。其核心单元采用计算机数据采集处理系统，硬件采用数据采集卡，软件应用虚拟仪器的思想、采用面向对象的程序设计方法。该系统能对产品的各项参数进行数据处理，处理结果能够保存、打印输出，测试内容包括电压、电流、功率因数、相位差、电压不平衡值、频率；电压波形分析；电压调制分析；频率调制分析；过压、欠压浪涌；频率瞬变；保护器时间测试等参数。并针对参数测量的要求设计了相应的算法，编制了配套的软件。如应用最小二乘线性拟合法得到信号的真实过零点；应用抛物插值求最值；应用傅立叶变换进行频谱分析。最后对测试结果及存在的问题进行了分析。
经实际运行表明，该系统运行可靠，测试准确，软件界面友好、使用方便，达到了工程的技术要求。
Aircraft electric power source system (AEPSS) is an important part of aircraft equipment. AEPSS includes AC-AEPSS and DC-AEPSS. The main research object of this paper is the parameters of AEPSS, and the main methods of treating with these parameters are numerical value analyse and signal process. According to GJB-181-86 and HB6448-86, the paper researches the theories and methods of analyzing steady and dynamic parameters. At the same time, a system of testing power parameters is offered.
The system can test parameters of several kinds of aircrafts, such as Y7,Y8,J8 II ,JH7. The core unit is data acquisition card. The system can test steady parameters (voltage, current, frequency, powerfactor, etc.) and dynamic parameters (surge voltage, instantaneous frequency, etc.). For AC discrete digital signal, the linear fit method is applied to calculate the real zero in the periodic signal. Parabola interpolation is used to measure extremum and the discrete Fourier transform (DFT) is used for the measurement of voltage spectrum.
An advanced software package is programmed on the basis of these methods and theories. In the end the author analyse the testing results and put forward some opinions on the problems.
The programming results show that the algorithm, which is used in the measuring and controlling system of AEPSS, is effective and credible. All the tested parameters of AEPSS meet basic requirements and the measuring software performs greatly.
本测试系统能够完成Y-7、Y-8、J8Ⅱ、JH7等机型电源系统参数的测试。其核心单元采用计算机数据采集处理系统，硬件采用数据采集卡，软件应用虚拟仪器的思想、采用面向对象的程序设计方法。该系统能对产品的各项参数进行数据处理，处理结果能够保存、打印输出，测试内容包括电压、电流、功率因数、相位差、电压不平衡值、频率；电压波形分析；电压调制分析；频率调制分析；过压、欠压浪涌；频率瞬变；保护器时间测试等参数。并针对参数测量的要求设计了相应的算法，编制了配套的软件。如应用最小二乘线性拟合法得到信号的真实过零点；应用抛物插值求最值；应用傅立叶变换进行频谱分析。最后对测试结果及存在的问题进行了分析。
经实际运行表明，该系统运行可靠，测试准确，软件界面友好、使用方便，达到了工程的技术要求。
Aircraft electric power source system (AEPSS) is an important part of aircraft equipment. AEPSS includes AC-AEPSS and DC-AEPSS. The main research object of this paper is the parameters of AEPSS, and the main methods of treating with these parameters are numerical value analyse and signal process. According to GJB-181-86 and HB6448-86, the paper researches the theories and methods of analyzing steady and dynamic parameters. At the same time, a system of testing power parameters is offered.
The system can test parameters of several kinds of aircrafts, such as Y7,Y8,J8 II ,JH7. The core unit is data acquisition card. The system can test steady parameters (voltage, current, frequency, powerfactor, etc.) and dynamic parameters (surge voltage, instantaneous frequency, etc.). For AC discrete digital signal, the linear fit method is applied to calculate the real zero in the periodic signal. Parabola interpolation is used to measure extremum and the discrete Fourier transform (DFT) is used for the measurement of voltage spectrum.
An advanced software package is programmed on the basis of these methods and theories. In the end the author analyse the testing results and put forward some opinions on the problems.
The programming results show that the algorithm, which is used in the measuring and controlling system of AEPSS, is effective and credible. All the tested parameters of AEPSS meet basic requirements and the measuring software performs greatly.
引文
[1]．中华人民共和国航空航天工业部航空工业标准HB6448-90，飞机供电系统性能参数的数字式测试，1990。
[2]．中华人民共和国国家军用标准GJBl81-86，飞机供电特性及对用电设备的要求，1986。
[3]．美国军用标准MIL-STD-704D，飞机供电特性，1980。
[4]．中华人民共和国航空工业标准HB7119-94，飞机电气系统电压尖峰的数字式测试，1995。
[5]．蒋志扬、李颂伦主编，飞机供电系统(修订版)，北京：国防工业出版社，1990。
[6]．严仰光主编，航空航天器供电系统，北京：航空工业出版社，1995。
[7]．胡广书编著，数字信号处理…理论、算法与实现，清华大学出版社，1996。
[8]．俞卞章主编，数字信号处理，西北工业大学出版社，2002。
[9]．聂铁军、侯谊、郑介庸编著，数值计算方法，西北工业大学出版社，1990。
[10]．Borland/Inprise公司编著，梁志刚、汪浩、康向东、刘存根等译，C++Builder5开发人员指南，北京：机械工业出版社，2000。
[11]．刘华等编著，Borland C++ Builder程序设计，清华大学出版社，2001。
[12]．张迎新、雷道振、陈胜、王盛军编著，非电量测量技术基础，北京航空航天大学出版社，2002。
[13]．樊尚春、周浩敏编著，信号与测试技术，北京航空航天大学出版社，2002。
[14]．《飞机交流电源系统》编写组编著，飞机交流电源系统，国防工业出版社，，1979。
[15]．徐科军、陈荣保、张崇巍著，自动检测和仪表中的共性技术，清华大学出版社，2000。
[16]．张宝芬、张毅、曹丽编著，自动检测技术及仪表控制系统，化学工业出版社，2000。
[17]．赵茂泰编者，智能仪器原理及应用，电子工业出版社，1999。
[18]．谭浩强主编，C程序设计(第二版)，清华大学出版社，1999。
[19]．徐士良编著，C常用算法程序集(第二版)，清华大学出版社，1996。
[20]．沈兰荪编著，数据采集技术，合肥：中国科学技术大学出版社，1990。
[21]．马明建、周长城编著，数据采集与处理技术，西安交通大学出版社，1998。
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[23]王德心、郝世勇，国外飞机供电标准(规范)的差异与发展，中国标准化，2001，No．2，47～48。
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[26]．陈友农、杨中书，航空电源车性能综合检测系统的研制，航空计测技术，2000，Vol．20，No．6，11～17。
[27]．倪奇志、汤家骏、赵智宏，多通道高速数据采集与处理装置的研制，核电子学与探测技术，2001，Vol．2l，No．2，127～129。
[28]．向文国、王双群。蔡瑞洪，多功能数据采集与处理系统，微计算机信息，1998，Vol．14，No．5，32～33。
[29]．杨修志、杨瑞民、竺小松、杨景曙，基于PCI总线的高速高精度A/D采集系统，数据采集与处理，2001，Vol．16，No．4，509～512。
[30]．鲁新龙、王元钦、马宏、侯孝民，一种基于PCI总线的数据采集系统设计，2001，Vol．12，No．5，82～84。
[31]．张宝菊、孙景瑞、刘艳，微型计算机PCI总线浅析，天津师范大学学报，2001，Vol．21，No．1。
[32]．苗克坚，陆尧，车立昌，微机PCI总线接口的研究与设计，航空计算技术，2000，Vol．30，No．2。
[33]．张长隆、欧建平、张在德，PCI总线接口技术及其在雷达数据采集通道中的应用，微处理机，2000，No．1。45～48。
[34]．范其欣、曹亦冰，PCI总线技术，交通与计算机，1998，Vol．16，No．1。
[35]．尚朝轩、刘利民、马彦恒，PCI总线及其特点，测控技术，1998，Vol．17，No．3，33～35。
[36]．姜茂仁，章小梅，虚拟仪器技术在通用仪器综合校准系统中的应用研究，测控技术，Vol．20，No．7，49～51。
[37]．韩慧莲、徐建华、许丽净，虚拟仪器系统集成和软面板设计，计算机自动测量与控制，1998，No．1，12～14。
[38]．应怀樵，虚拟仪器与计算机采集测试分析仪器的发展和展望，测控技术，2000，Vol．19，No．8，4～6。
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[40]．殷俊龄、刘新妹，测试系统虚拟仪器技术的研究和发展，山西电子技术，2002，No．2。
[41]．徐创文，测量系统中的软件校准，机床电器，1997，No．4，10～11。
[42]．陆利忠，测控系统中采样数据的预处理，测控技术，Vol．19，No．8，15～16。
[43]．田社平，仪器非线性自动校准系统，计量技术，1995，No．2。
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[48]. PCI-9111DG/HR: Multi-Functions Data Acquisition Card User's Guide, 2000.
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[2]．中华人民共和国国家军用标准GJBl81-86，飞机供电特性及对用电设备的要求，1986。
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