小型無人機活塞式發(fā)動機調試檢測系統設計.pdf

1、小型無人機已經被廣泛用于軍事和民用領域。作為無人機動力系統的活塞式發(fā)動機，是機載設備中維修工作量最大、調整最復雜的裝置，其工作狀態(tài)的好壞直接關系到無人機能否安全放飛和穩(wěn)定飛行。由于發(fā)動機使用過程中會出現磨損、老化和性能下降等問題，螺旋槳的磨損也會影響發(fā)動機運轉的平穩(wěn)性。因此，必須借助于調試檢測系統，定期對發(fā)動機進行性能檢測、故障排查和飛行前的試車。
　　 為了實現發(fā)動機整機及其部件的性能檢測、數據分析和故障診斷，根據發(fā)動機使用和

2、日常保養(yǎng)要求，提出了發(fā)動機調試檢測的主要內容，包括機載傳感器和執(zhí)行器的檢測以及發(fā)動機各項性能參數和運行參數的測量，并據此開發(fā)了發(fā)動機調試檢測系統。本文主要研究工作如下:
　　 1)為了進行發(fā)動機內、外場地試驗，設計了可移動式試驗臺架。臺架由可移動臺體、測力裝置、起動裝置、供油裝置、蓄電池以及集線盒組成。測力裝置基于力矩平衡和杠桿原理測量發(fā)動機推力和扭力，并可利用標準砝碼模擬發(fā)動機推力和扭力，對傳感器進行標定。由起動按鈕、電磁開關

3、、起動機構成的電起動裝置，實現了發(fā)動機安全、方便地起動。由脫離按鈕、脫離電磁鐵和延時繼電器構成的電脫離裝置，確保發(fā)動機起動后能與起動機可靠分離。起動裝置能夠實現起動機安裝位置的三維調節(jié)，保證發(fā)動機與起動機軸線在同一直線上。
　　 2)為了提供用于評價發(fā)動機工作狀態(tài)所必需的試驗數據，基于Freescale16位雙核微控制器，研制了便攜式測控儀。測控儀主要由信號調理模塊、網絡通信模塊、舵機控制模塊、電源模塊、停機控制模塊以及液晶顯示

4、模塊等部分組成。測控儀通過油門執(zhí)行機構控制發(fā)動機運行，進行多參數測量，利用液晶屏實時顯示被測參數的變化過程，并通過以太網接口將數據上傳至后臺數據管理系統，從而滿足臺架試驗和無人機與發(fā)動機不分離的機載測試要求。
　　 3)為了便于對測量數據進行管理和分析，基于Visual Basic編程環(huán)境開發(fā)了后臺數據管理軟件。軟件分為實時測量和動態(tài)測量兩種數據采集模式，包括試車準備、真實試車、完好性檢測、數據管理和模擬試車五個界面，可以實現被