本文關(guān)鍵詞：高速轉(zhuǎn)臺(tái)環(huán)境下發(fā)動(dòng)機(jī)壓力測(cè)量系統(tǒng)研究

  更多相關(guān)文章： 壓力測(cè)量 嵌入式系統(tǒng) 大容量存儲(chǔ) ZigBee 全向共形天線

【摘要】：高速旋轉(zhuǎn)固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)中,發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火產(chǎn)生的壓力是研究發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)效應(yīng)下性能的重要參數(shù)之一。如何獲取準(zhǔn)確的壓力數(shù)據(jù)是構(gòu)建可靠測(cè)量系統(tǒng)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。以往的壓力測(cè)量方案都有著系統(tǒng)龐大,數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度不高,無(wú)法實(shí)時(shí)監(jiān)控等不足。為了解決以上問題,本文設(shè)計(jì)出了一種可擴(kuò)展測(cè)量轉(zhuǎn)臺(tái)上其它物理量、能進(jìn)行大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的高速轉(zhuǎn)臺(tái)環(huán)境下發(fā)動(dòng)機(jī)壓力測(cè)量系統(tǒng)。本課題在綜合比較國(guó)內(nèi)外旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)地面測(cè)試系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,根據(jù)現(xiàn)有的旋轉(zhuǎn)試驗(yàn)臺(tái),分析項(xiàng)目需求,確定了電池供電,測(cè)試倉(cāng)存儲(chǔ),無(wú)線實(shí)時(shí)傳輸?shù)姆桨?選擇了薄膜濺射式壓力傳感器,研究了旋轉(zhuǎn)對(duì)壓力測(cè)量和無(wú)線傳輸?shù)挠绊?設(shè)計(jì)了相應(yīng)的硬件平臺(tái)和軟件實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)硬件以嵌入式處理器STM32F407IG為核心搭建主控模塊,配合通用的信號(hào)調(diào)理模塊、射頻模塊、共形天線。信號(hào)調(diào)理模塊支持傳感器輸出4-20mA或0-5V標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)信號(hào)以及毫伏級(jí)小信號(hào)。主控模塊,完成模數(shù)轉(zhuǎn)換,將數(shù)據(jù)存入128Gbit大容量NANDFlash中并通過射頻模塊發(fā)送出去,由監(jiān)控終端實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。這兩種數(shù)據(jù)管理方式,可以適應(yīng)不同環(huán)境下的試驗(yàn)要求。射頻模塊選用ZigBee片上系統(tǒng)解決方案,并配備射頻前端放大器,在網(wǎng)內(nèi)廣播通信。使用HFSS軟件仿真設(shè)計(jì)的圓柱微帶共形全向天線,能夠確保試驗(yàn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)過程中,接收和發(fā)送的連續(xù)性。在此硬件基礎(chǔ)上,本文編寫了嵌入式系統(tǒng)相關(guān)軟件和射頻通訊軟件。本文最后介紹了硬件平臺(tái)和整體性能測(cè)試。結(jié)果表明,各模塊可以實(shí)現(xiàn)基本功能,對(duì)未來獲取更加精準(zhǔn)的壓力數(shù)據(jù)具有工程參考價(jià)值和應(yīng)用前景。
【關(guān)鍵詞】：壓力測(cè)量 嵌入式系統(tǒng) 大容量存儲(chǔ) ZigBee 全向共形天線
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：V435
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 1 緒論7-12
• 1.1 課題背景及意義7-8
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)8-10
• 1.3 主要研究工作及論文安排10-12
• 2 高速轉(zhuǎn)臺(tái)環(huán)境下壓力測(cè)量系統(tǒng)概述12-22
• 2.1 高速轉(zhuǎn)臺(tái)環(huán)境下測(cè)壓系統(tǒng)特性12-13
• 2.1.1 功能指標(biāo)12
• 2.1.2 性能要求12-13
• 2.2 壓力測(cè)量系統(tǒng)基本組成13-14
• 2.3 高速轉(zhuǎn)臺(tái)環(huán)境下壓力測(cè)量原理14-21
• 2.3.1 機(jī)械結(jié)構(gòu)與安裝方式14-16
• 2.3.2 傳感器選型與理論分析16-20
• 2.3.3 無(wú)線發(fā)送方案選擇20-21
• 2.4 本章小結(jié)21-22
• 3 測(cè)壓系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)22-38
• 3.1 概述22-24
• 3.2 信號(hào)調(diào)理板設(shè)計(jì)24-29
• 3.3 主控電路設(shè)計(jì)29-35
• 3.3.1 最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)29-32
• 3.3.2 通信接口設(shè)計(jì)32-35
• 3.4 射頻電路設(shè)計(jì)35-36
• 3.5 PCB設(shè)計(jì)36-37
• 3.6 本章小結(jié)37-38
• 4 2.4GHz圓柱共形微帶天線設(shè)計(jì)38-49
• 4.1 概述38-39
• 4.2 微帶天線理論39-40
• 4.2.1 微帶天線的輻射機(jī)理39
• 4.2.2 微帶天線的輻射場(chǎng)39-40
• 4.2.3 微帶天線的饋電40
• 4.3 平面微帶天線單元設(shè)計(jì)40-45
• 4.3.1 微帶單元尺寸設(shè)計(jì)與圓極化實(shí)現(xiàn)40-42
• 4.3.2 微帶單元仿真42-45
• 4.4 柱面全向天線陣列設(shè)計(jì)45-48
• 4.5 本章小結(jié)48-49
• 5 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)49-62
• 5.1 Cortex-M4標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫(kù)概述50-52
• 5.2 STM32F407軟件設(shè)計(jì)52-58
• 5.2.1 STM32F4的USART設(shè)計(jì)52-53
• 5.2.2 Cortex-M4中ADC設(shè)計(jì)53-54
• 5.2.3 NAND Flash軟件設(shè)計(jì)54-58
• 5.3 射頻通信設(shè)計(jì)58-61
• 5.3.1 ZigBee協(xié)議棧簡(jiǎn)介58-59
• 5.3.2 ZigBee網(wǎng)絡(luò)管理59
• 5.3.3 無(wú)線通訊軟件設(shè)計(jì)59-61
• 5.4 本章小結(jié)61-62
• 6 系統(tǒng)調(diào)試62-70
• 6.1 硬件平臺(tái)測(cè)試62-66
• 6.1.1 ADC模塊測(cè)試62-63
• 6.1.2 Flash存取測(cè)試63-65
• 6.1.3 廣播通信程序測(cè)試65-66
• 6.2 試驗(yàn)結(jié)果與分析66-69
• 6.3 本章小結(jié)69-70
• 7 總結(jié)與展望70-72
• 7.1 本文所做工作總結(jié)70
• 7.2 后期工作展望70-72
• 致謝72-73
• 參考文獻(xiàn)73-75

【相似文獻(xiàn)】

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