航天蓄能部件數(shù)字化質(zhì)量檢測系統(tǒng)的研究與實現(xiàn).pdf

1、隨著全球航天科技不斷的創(chuàng)新與發(fā)展，世界航天強(qiáng)國如美國、中國、俄羅斯、日本等，根據(jù)其自身特點及需求制定了他們自己的航天發(fā)展戰(zhàn)略、目標(biāo)或計劃。未來隨著各國逐步加大空間資源的開發(fā)及利用，航天器及空間運載器發(fā)射數(shù)量將越來越多，發(fā)射成本及產(chǎn)品可靠性問題將被重點關(guān)注。航天蓄能部件是一種典型的壓力容器，作為航天器及空間運載器結(jié)構(gòu)動力系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，其主要用來存儲氣體、液體介質(zhì)，為航天設(shè)備提供動力推進(jìn)及壓力供應(yīng)，在航天器和空間運載器中所占的數(shù)量較多。根

2、據(jù)以往的經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)，航天蓄能部件質(zhì)量性能的好壞關(guān)系著整個航天器的運行壽命及可靠性。
　　本文設(shè)計了一套適用于氣瓶式航天蓄能部件的多功能質(zhì)量數(shù)字化檢測系統(tǒng)。將現(xiàn)有蓄能部件的多項性能試驗集成在同一檢測系統(tǒng)平臺上(包括：初始容積與殘余容積的測量、氣密性能試驗、強(qiáng)度試驗、疲勞試驗、爆破試驗等)，實現(xiàn)產(chǎn)品檢測過程的自動化控制及檢測信息的數(shù)字化管理，主要涉及內(nèi)容有以下幾個方面：
　　(1)通過對蓄能部件數(shù)字化檢測系統(tǒng)需求及各項試驗工藝要求

3、的分析，確定了系統(tǒng)總體設(shè)計方案，包括：產(chǎn)品初始容積與殘余容積的檢測方法、系統(tǒng)的構(gòu)成、系統(tǒng)增壓方式等。
　　(2)通過對系統(tǒng)上下位機(jī)的數(shù)據(jù)交換結(jié)構(gòu)的分析，重點闡述了應(yīng)用軟件WinCC、PC Access、MATLAB與硬件PLC之間OPC通信方式的實現(xiàn)。
　　(3)以SIMATIC S7-200 SMART PLC為系統(tǒng)主控制器，完成了控制程序框架、變量分配以及各項試驗程序流程設(shè)計。同時為了提高壓力控制精度、響應(yīng)速度、穩(wěn)定性及

4、可靠性，系統(tǒng)以MATLAB軟件的模糊邏輯工具箱及Simulink集成環(huán)境為平臺，搭建了壓力模糊PID控制算法，并利用OPC通信方式完成MATLAB與PLC聯(lián)合壓力控制算法的仿真。
　　(4)介紹了西門子 WinCC組態(tài)軟件特點，并通過對上位機(jī)軟件需求及各項試驗工藝特點的分析，完成了可視化軟件實時數(shù)據(jù)庫設(shè)計、試驗工藝流程動畫設(shè)計、可視化界面設(shè)計等。同時本文詳細(xì)的介紹了可視化軟件的各項功能設(shè)計，并通過C、VBS腳本方式，實現(xiàn)了產(chǎn)品檢測