基于FPGA的固體推進劑過載參數存儲測試系統(tǒng)的研制.pdf

1、在固體火箭發(fā)動機工作過程中，推進劑藥柱的應變量及過載加速度等動態(tài)參數對固體發(fā)動機的故障診斷及安全性的評估監(jiān)測具有重要意義。目前國內對推進劑藥柱在過載狀態(tài)下的測試比較少見，并且常用的測試方法存在外接信號引線易斷、制作安裝困難等問題，基于此，開展了針對固體推進劑過載參數測量的存儲測試系統(tǒng)的研究。
　　 在分析了固體推進劑在實際工況中表面應變、加速度信號的特點及測試環(huán)境的特殊性的基礎上提出了存儲測試裝置的設計性能指標、設計原則和總體方

2、案;根據所選各傳感器的電氣特性并結合系統(tǒng)性能指標，設計了相應的信號調理電路;設計了FPGA控制器及片外AD轉換器、USB通信控制器、存儲器的電路;使用Verilog硬件描述語言在Quartus(Ⅱ)9.0軟件環(huán)境下對片外硬件電路編寫了各功能控制模塊，并結合LabVIEW8.6軟件開發(fā)了上位機操作界面，實現(xiàn)了對測試系統(tǒng)的可程控增益放大、應變電橋自動平衡、內觸發(fā)設置、測試數據讀取等功能，完成了三通道大應變、單通道加速度信號的采集存儲。設計了

3、合理有效的供電電路，保證了裝置在試驗過程中能夠正常工作;針對試驗環(huán)境及對裝置抗沖擊性的要求，利用Solidworks2008設計了裝置的機械殼體，并使用ANSYS軟件進行了強度仿真分析，對電路板的防護及緩沖進行了分析與設計。針對因受發(fā)動機體積局限導致裝置與外界通信接口的不匹配，對各接口進行了合理的轉換。利用信號發(fā)生器、落錘信號發(fā)生器以及并聯(lián)大電阻方法分別對裝置的加速度及應變測試進行調試與功能驗證，試驗結果表明設計的存儲測試裝置是可行有效