电流串联双调压喷嘴试验台测控系统设计

喷嘴是发动机推进室的重要组成元件,通过研究其工作原理,根据流量特性检测需求,设计了一套集硬件线路设计和工艺采集于一体的喷嘴试验台测控系统。针对系统电路进行改造,利用信号传输特性设计了电流串联回路,解决了传感器重复使用的问题。建立以太网通信,利用Labview创建共享变量调用PLC数据,设计了阶梯式双调压采集系统,提高了试验工况和参数采集的精度。实验表明,系统可以通过上位机界面实现信号的实时采集以及数据处理、记录与分析等功能,试验工况误差达到1%。     

某型飞机发动机故障诊断专家系统设计

针对某型飞机发动机故障诊断困难以及视情维修对维修技术提出的更高要求,利用专家系统人工智能技术设计了该型飞机发动机故障诊断专家系统。该系统利用自动检测技术获得发动机状态参数,通过智能诊断实现故障定位。系统利用模块化设计思想进行了人机交互界面设计、故障知识数据库建立、推理机制设计、获取知识程序设计、解释程序设计,实现了发动机故障的快速定位,提高了发动机诊断维修的时效性,保证了发动机的完好率。     

基于DPCA与LSSVM的飞机发动机异常状态识别

针对飞机发动机异常状态识别精度差、效率低和易误诊漏诊等问题,提出了一种基于动态主元分析 (Dynamic Principal Component Analysis, DPCA)和最小二乘支持向量机(Least Square Support Vector Machine, LSSVM)的飞机发动机润滑系统异常状态识别方法。首先对发动机润滑系统参数进行DPCA处理以及在线检测是否有故障发生,如果有故障发生,再采用LSSVM方法进行异常状态识别。以某型飞机发动机润滑系统为例,对文中所提方法的准确性进行试验验证,由试验结果得出文中方法能有效提高飞机发动机异常状态识别准确率。     

基于小波分析的某型装备发动机分布式在线检测系统设计

针对现代战车大型发动机强干扰下的在线故障检测需求,设计了一种基于小波分析的某型发动机分布式在线检测系统。整体设计基于分布式设计思想,在某型发动机合适部位设置检测节点,通过CAN总线传递数据到显控中心;利用CAN总线进行数据传送,提高了测量与控制的精确度,减少了传送误差,增强了故障分析的准确度;显控中心综合运用了小波变换和模式识别技术进行故障诊断,具有快速故障定位能力和拓扑适应能力;应用表明,该系统能够较好的适用于某型发动机的在线监控,使用方便,故障诊断快速有效,解决了发动机在线预警和故障诊断的问题。     

基于马氏距离的液体火箭发动机稳态过程故障程度评估方法

当前健康管理技术在我国航天领域的发展还未完全成熟,国内针对运载火箭稳态飞行过程的故障检测与评估进行的工作还较少,而未来对于运载火箭牵制释放、动力重构等技术的应用,以及对可重复使用技术的需求,火箭稳态飞行过程的故障检测和评估将是其重要的技术支撑,具有十分重大的意义,因此提出一种基于马氏距离的液体火箭发动机稳态过程故障程度评估方法,并通过采用液体火箭发动机的仿真数据验证了算法的有效性,为运载火箭发动机健康评估技术的发展提供了一定的借鉴作用。     

一种云环境下的发动机健康管理系统及其应用

针对航空公司对大量飞机发动机进行健康管理的需求,通过建立发动机健康管理云端数据中心,建立了一种云环境下的民航发动机健康管理系统,该系统对于验证发动机故障诊断方法的有效性具有突出优势,并且对于实现多种方法协同进行发动机故障诊断具有重要价值;提出了一种基于灰色关联分析的灰色故障识别方法,通过在云端平台使用灰色故障识别方法实现JT9D-7R4发动机的典型气路性能故障诊断为例,表明云环境下的发动机健康管理系统可以有效地进行航空发动机故障诊断。     

轮毂电机再生制动LabView测试平台设计

轮毂电机电制动试验是再生制动控制策略研究的前期基础。该研究独立设计了轮毂电机再生制动实验台架,以NI的虚拟仪器系统为平台,基于LabView开发了测控系统软件环境。本文介绍了该试验台的物理组成结构、台架信号采集硬件和测控系统工作原理。试验台可测试轮毂电机的扭矩、转速等信号,可进行电机性能测试及再生制动等实验。通过该试验台的实验测试,进行了空载滑行与电制动实验,实验表明,该台架设计合理,测控系统控制方式可行,可为今后研究再生制动控制策略及电机性能测试提供重要参考依据。     

IET短周期涡轮实验台模拟高空涡轮性能试验研究

本文介绍了中国科学院工程热物理研究所(IET)短周期涡轮实验台的结构、特点和试验过程,参照高空台对航空发动机模拟高空试验的要求,对短周期涡轮试验台和长周期高空台发动机模拟试验进行了比较,探讨了利用短周期实验台进行模拟高空涡轮性能试验的可行性.通过一个低压模型涡轮的试验,验证了本实验台在进行涡轮模拟高空性能试验方面的功能和可信性,从而拓展了本实验台的使用领域.试验获得的模型涡轮的设计点性能以及变工况特性,为研究低雷诺数条件下涡轮内部流动机理和设计提供了丰富的实验数据.     

面向复杂系统的测试性试验验证技术研究

测试性试验验证是指产品在设计、研制、定型阶段,为了确认其测试性指标的量值,分析其测试性设计的正确性、合理性并识别设计缺陷、检测产品是否已经完全实现了测试性设计要求而进行的验证与评估活动。当前,对于设备级试验对象的测试性试验验证技术,已经形成了相关的技术规范,并在某些型号测试性验证工程中已全面使用,然而,产品的测试性设计水平的最终要体现在系统层面上,设备级的试验只能考核设备自身的故障检测和故障隔离能力（即对内场可更换单元（SRU）的检测和隔离能力）,而难以体现出系统级的检测和隔离能力（即对外场可更换单元（LRU）的检测和隔离能力）。系统的检测和隔离能力主要体现在：系统对设备自身检测结果的综合处理与分析能力、系统对设备故障的检测能力以及系统对自身功能的检测能力。因此,为了有效验证系统的测试性设计水平,必须开展系统级的测试性试验。本文在目前测试性试验技术存在的基础上,基于目前测试性试验的基本思路,从测试性试验方案设计及故障注入技术两个方面开展研究,提出了一套面向复杂系统级测试性试验的技术方法。     

数字电视的光色计量及其装置

结合市面上常见数字电视器件CRT,LCD,PDP等的显示原理及特性，具体讲解光色计量指标测量方法及原理，系统量值传递是通过国家色度和亮度基准标准灯来完成的。利用虚拟仪器技术建立的数据采集及分析系统，可对待测仪器的参数进行实时数据检测和数据分析。整个测试系统亮度和色坐标不确定度小于2%和0.005. 通过对市场主流电视产品的集中检测，将其相对光谱功率分布、亮度、色坐标、亮度不均匀性及对比度等综合参数进行对比，给出了测试结果及各种电视性能分析，为数字彩色电视计量工作提供了参考。     

Design and implementation of a protection system for NMR spectrometers

We have implemented a scheme, SPECMON, for monitoring various parameters of a spectrometer, such as nitrogen pressure and sample temperature, and taking corrective action. The scheme is based on considerations of protection management which are of general application. Evaluation of the spectrometer state is incorporated in macros of the application software (VNMR) and is therefore very flexible. In contrast, corrective action is limited to the single one which is deemed fully safe: complete shutdown of the spectrometer and logging. Shutdown is implemented by a minor hardware modification of the spectrometer: the introduction of a second input to a relay already present for protection of the spectrometer power supply. Monitoring is handled by the host computer, and the shutdown command is transmitted via control lines of its series port, independent of the standard connection between the host computer and the NMR system console. The monitoring system (software and hardware) is unobtrusive in normal conditions, and it can be tested without affecting the operation of the spectrometer.     

单片机系统在核电磁脉冲辐照下的效应研究

 核电磁脉冲（NEMP）、雷电电磁脉冲（LEMP）和高功率微波（HPM）等强电磁脉冲对单片机系统具有很强的干扰和破坏作用。为研究它们对单片机系统的各种效应,利用GTEM室产生的核电磁脉冲,对单片机系统进行了辐照效应实验。实验表明,单片机系统在强电磁脉冲作用下,会出现“死机”、重启动、通讯出错等现象。基于实验,讨论了单片机系统的各种效应产生的原因。     

ITER聚变功率关闭系统的一种阀门箱 结构的有限元分析

用ANSYS软件对ITER聚变功率关闭系统(FPSS)的一种阀门箱的结构在ITER各种典型荷载组合下的应力和应变进行了有限元分析，并遵照ASME及ITER标准对分析结果进行了评判。结果表明这种阀门箱结构能够满足ITER的设计要求。     

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针对LHCD系统的微波器件测试,建立了一套高功率(100kW级、连续波)的微波测试系统。介绍了这一高功率微波系统的组成以及相关的测量手段。对俄罗斯生产的速调管进行了测试,给出了测试结果。     

CFETR氚增殖包层活化计算分析

运用蒙特卡洛程序MCNPX以及欧洲活化计算程序FISPACT-2007,分析了中国聚变工程实验堆(CFETR)满功率运行时产氚包层各分区的核热功率,计算了满功率运行时产氚包层在高能中子的照射下活化产物的放射性活度、典型栅元的停堆剂量率。计算结果表明,当CFETR在满功率运行一年后停堆,停堆时的包层总活度为6.61-10¹⁹Bq,停堆十年后总活度降为7.98-10¹⁸Bq,为刚停堆时总活度的12.1%。结果显示,CFETR包层设计不存在突出的安全问题。     

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运用蒙特卡洛程序MCNPX以及欧洲活化计算程序FISPACT-2007,分析了中国聚变工程实验堆(CFETR)满功率运行时产氚包层各分区的核热功率,计算了满功率运行时产氚包层在高能中子的照射下活化产物的放射性活度、典型栅元的停堆剂量率.计算结果表明,当CFETR在满功率运行一年后停堆,停堆时的包层总活度为6.61×1019Bq,停堆十年后总活度降为7.98×1018Bq,为刚停堆时总活度的12.1%.结果显示,CFETR包层设计不存在突出的安全问题.     

HL-2M 装置 300MVA 脉冲发电机组电气制动系统研究

为给 HL-2M 装置 300MVA 脉冲发电机组频繁启停和重大故障时快速停机提供保障，发电机组电气 制动系统采取电气制动和机械制动相结合的运行方式。介绍了 300MVA 脉冲机组电气制动的特殊性，对六相脉冲 同步发电机组电气制动进行了理论分析，确定了电气制动的主回路和控制方案。基于经验证的发电机模型，对正 常工况和极端工况下机组电气制动过程进行了动态模拟，确定了主要设计参数，制动励磁电压和制动电阻分别为 40V 和 0.1Ω。      

Development of an ADC radiation tolerance characterization system for the upgrade of the ATLAS LAr calorimeter

ATLAS LAr calorimeter will undergo its Phase-I upgrade during the long shutdown(LS2) in 2018, and a new LAr Trigger Digitizer Board(LTDB) will be designed and installed. Several commercial-off-the-shelf(COTS)multi-channel high-speed ADCs have been selected as possible backups of the radiation tolerant ADC ASICs for the LTDB. To evaluate the radiation tolerance of these backup commercial ADCs, we developed an ADC radiation tolerance characterization system, which includes the ADC boards, data acquisition(DAQ) board, signal generator,external power supplies and a host computer. The ADC board is custom designed for different ADCs, with ADC drivers and clock distribution circuits integrated on board. The Xilinx ZC706 FPGA development board is used as a DAQ board. The data from the ADC are routed to the FPGA through the FMC(FPGA Mezzanine Card)connector, de-serialized and monitored by the FPGA, and then transmitted to the host computer through the Gigabit Ethernet. A software program has been developed with Python, and all the commands are sent to the DAQ board through Gigabit Ethernet by this program. Two ADC boards have been designed for the ADC, ADS52J90 from Texas Instruments and AD9249 from Analog Devices respectively. TID tests for both ADCs have been performed at BNL, and an SEE test for the ADS52J90 has been performed at Massachusetts General Hospital(MGH). Test results have been analyzed and presented. The test results demonstrate that this test system is very versatile, and works well for the radiation tolerance characterization of commercial multi-channel high-speed ADCs for the upgrade of the ATLAS LAr calorimeter. It is applicable to other collider physics experiments where radiation tolerance is required as well.     

光电跟踪系统稳定精度测试方法研究

针对光电跟踪系统稳定精度测试需求,提出一种稳定精度动态测试方法。该方法基于光学自准直原理,采用面阵CCD探测器,结合图像求取质心算法,实现被测系统的动态测试,通过该装置获得了稳定精度测试结果。结果表明:测试50 rad级两轴两框架系统动态稳定精度,通过该测试方法测出其稳定精度最大为48 rad。     

核安保典型系统电磁脉冲效应试验研究

高空电磁脉冲(HEMP)是一种能够通过场线或孔缝耦合到各种电子电气设备内部的暂态电磁波,该电磁能量会对正常工作的电子电气设备造成干扰甚至永久性损伤。为了确保关键部门的安保系统能够在电磁脉冲环境下正常工作,有必要针对安保系统进行电磁脉冲效应试验,分析该种类型系统在电磁脉冲环境下的薄弱环节和生存能力。针对核安保典型系统拓扑结构,搭建了电磁脉冲辐照试验和脉冲电流注入试验平台,并通过试验获取了报警分机、门禁主机、报警中心端等核安保典型系统关键部件的电磁脉冲效应阈值和效应现象。进一步结合各部件的电路原理分析了关键部件的失效机理,总结了核安保典型系统的薄弱环节,为后续安保系统的防护加固设计提供数据支撑。