基于嵌入式控制系統(tǒng)的受熱件熱沖擊試驗(yàn)裝置的研制.pdf

1、隨著發(fā)動(dòng)機(jī)強(qiáng)化指標(biāo)的不斷提高，其整機(jī)及主要零部件的可靠性受到了更加嚴(yán)峻的考驗(yàn)，特別是長(zhǎng)期工作在高溫高壓環(huán)境中的活塞、缸蓋等燃燒室部件，承受高溫及機(jī)械交變載荷的作用，疲勞損傷概率通常大于其他部件。已有的研究工作表明，發(fā)動(dòng)機(jī)在頻繁起動(dòng)(尤其是超低溫啟動(dòng))、停車或突加載荷等非穩(wěn)定工況下，燃燒室表面所承受的熱沖擊負(fù)荷更為嚴(yán)重。因此，研制開發(fā)一種用于模擬發(fā)動(dòng)機(jī)突變工況的熱沖擊試驗(yàn)裝置，不僅可以為高強(qiáng)化發(fā)動(dòng)機(jī)受熱零部件的可靠性設(shè)計(jì)提供考核手段，而且

2、可以為熱疲勞基礎(chǔ)理論的研究提供可靠的試驗(yàn)平臺(tái)。本研究的主要工作就是建立一套滿足上述要求的熱沖擊下試件實(shí)時(shí)溫度的測(cè)量、控制系統(tǒng)。 本文所研究的熱沖擊試驗(yàn)裝置在1998年浙江大學(xué)動(dòng)力機(jī)械及車輛工程研究所研制的活塞熱沖擊試驗(yàn)臺(tái)的基礎(chǔ)上，改變了控制方式以解決實(shí)時(shí)性不高等缺陷，增加了支持氣缸蓋等試件，新增了一種時(shí)間控制模式，另外針對(duì)超低溫啟動(dòng)等突變工況，增加試件溫度信號(hào)的高速采集的功能。 在本研究工作中，采用I-8000系列嵌入式

3、控制器和PC機(jī)作為控制核心，兼顧了試驗(yàn)裝置的兩大主要性能指標(biāo)：系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和人機(jī)界面的友好性。嵌入式控制器檢測(cè)試件的溫度，開關(guān)、閥門的狀態(tài)等信號(hào)，根據(jù)預(yù)定參數(shù)控制試驗(yàn)系統(tǒng)的運(yùn)行，并將試件的溫度，試驗(yàn)裝置的運(yùn)行參數(shù)等傳給上位PC機(jī)；PC上位機(jī)則實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話，試驗(yàn)參數(shù)的設(shè)定，試驗(yàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，試驗(yàn)過(guò)程的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)等功能。 控制系統(tǒng)的軟件開發(fā)包括PC上位機(jī)程序，嵌入式控制器程序以及兩者之間通訊程序的編寫。開發(fā)過(guò)程中，應(yīng)用C++buil