Thạc Sĩ Thiết kế hệ thống tự động hoá quá trình kiểm tra tham số động cơ chính al-31f của máy bay SU27

MỞ ĐẦU


Cùng với sự phát triển của Khoa học - Kỹ thuật ngày nay kỹ thuật điện tử và kỹ thuật chế tạo vi điện tử cũng đã liên tục có những tiến bộ vượt bậc. Đây là những bước tiến tiền đề cho sự phát triển của kỹ thuật vi xử lý là bước

ngoặt quan trọng trong sự phát triển của khoa học máy tính và xử lý thông tin và là công cụ để thúc đẩy sự phát triển của nhiều ngành khoa học khác.

Kỹ thuật điện tử và kỹ thuật vi xử lý từ lâu đã được ứng dụng phổ biến trong các trang thiết bị kỹ thuật của ngành hàng không. Việc trang bị các máy tính số và hệ vi xử lý cho các hệ thống trên máy bay đã giúp giải quyết dễ dàng và tối ưu hơn các bài toán do yêu cầu của nhiệm vụ đặt ra, nâng cao hiệu suất sử dụng và giảm nhỏ các thiệt hại về kinh tế trong quá trình làm việc và chiến đấu đối với máy bay dân sự và máy bay quân sự.

Trong hầu hết các loại máy bay thế hệ mới đang sử dụng trong Quân chủng Phòng không-Không quân Việt Nam SU-27 được sử dụng như một máy bay chiến đấu và đánh chặn tầm xa. Nó thường xuyên thực hiện các chuyến bay trong các nhiệm vụ chiếm ưu thế trên không và có thể thực hiện gần như mọi nhiệm vụ chiến đấu. Để có thể thực hiện tốt nhiệm vụ trước khi cất cánh SU-27 cần phải được kiểm tra tham số làm việc của các hệ thống truyền động và động cơ, cũng như đánh giá tình trạng chất lượng của các thiết bị. Theo phương pháp kiểm tra truyền thống thì các thiết bị đo được sử dụng chủ yếu là các dụng cụ hiển thị kiểu kim và tổ hợp báo đèn tín hiệu vì vậy các thông tin đặc trưng cho các tham số chưa được xử lý nên tính tổng hợp và đánh giá hỏng hóc có độ tập trung không cao. Công việc kiểm tra vẫn mang tính chất thủ công chưa tự động hoá nên hiệu qủa các tiến trình kiểm tra còn thấp.

Việc áp dụng kỹ thuật mới tự động hoá hoàn toàn quá trình kiểm tra các tham số làm việc của máy bay bằng máy tính sẽ rút ngắn thời gian, nâng cao chất lượng của quá trình kiểm tra đồng thời giúp cho việc khai thác và sử dụng có hiệu quả các trang thiết bị trên máy bay. Với tính cấp thiết như đã trình bày ở trên tôi chọn đề tài " Thiết kế hệ thống tự động hoá quá trình kiểm tra tham số động cơ chính al-31f của máy bay SU27 " với mục tiêu của luận văn là:

- Nghiên cứu hoạt động của hệ thống kiểm tra tham số động cơ chính al-31f của máy bay SU-27 từ đó tìm hiểu phương pháp tổ chức thu thập và xử lý số liệu cũng như đặc điểm của các tham số cần kiểm tra và rút ra kết luận về ưu điểm, nhược điểm của hệ thống kiểm tra đang sử dụng.

- Dựa trên cơ sở những nhược điểm của hệ thống kiểm tra cũ, áp dụng những tiến bộ của tin học, khoa học máy tính và vi xử lý trong đo lường giám sát, thiết kế hệ thống kiểm tra mới cho phép tự động hoá hoàn toàn quá trình kiểm tra, rút ngắn thời gian và nâng cao chất lượng của quá trình kiểm tra.

Bố cục của luận văn bao gồm ba chương

Chương 1. Kiểm tra tham số làm việc của động cơ al-31f khi mở máy động cơ ở mặt đất.

Chương 2. Xây dựng mô hình ghép nối máy tính với đầu cắm luq-cpa trên máy bay

Chương 3. Khối ghép nối, xây dựng chương trình kiểm tra tham số động cơ al-31f bằng máy vi tính.



MỤC LỤC




Lời cam đoan .
Mục lục Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt
Danh mục các bảng biểu .
Danh mục các đồ thị, hình vẽ .
. Mở đầu . .
Chương I. Kiểm tra tham số làm việc của động cơ al-31f khi mở máy

động cơ ở mặt đất

Tran g


I.1. Giới thiệu chung về động cơ al-31f 1

I.2. Các Tham số cần kiểm tra, phương pháp lấy các tham số cần kiểm tra

khi động cơ al-31f làm việc ở mặt đất. 3

I.2.1. Các tham số cần kiểm tra. 3

I.2.2. Phương pháp lấy các tham số cần kiểm tra. 4

Chương II. Xây dựng mô hình ghép nối máy tính với đầu cắm luq-cpa trên máy bay

II.2. Mô hình ghép nối máy tính với đầu cắm kiểm tra luq-cpa trên máy bay 40

II.2.1. Khái quát. 40

II.2.2. Sơ đồ ghép nối máy tính với đầu cắm kiểm tra luq-cpa trên máy

bay Su-27. . 41

Chương III. khối ghép nối, chương trình kiểm tra tham số động cơ al-

31f trên máy vi tính

III.1. Thiết kế khối ghép nối. 43

III.1.1. Đặt vấn đề. . 43

III.1.2. Tổ chức phần cứng cho khối ghép nối. . 43

III.1.3. Xây dựng phần mềm của khối ghép nối. 62

III.2. Xây dựng chương trình kiểm tra tham số động cơ al-31f trên máy vi 67

tính

III.2.1. Phần nhập dữ liệu vào RAM. 70

III.2.2. Phần xử lý dữ liệu. . 70

III.2.3. Phần xử lý đồng hồ. . 71

III.2.4. Phần xử lý đồ thị. . 73

III.2.5. Phần xử lý dữ liệu. . 73

III.2.6. Phần xử lý đưa ra bảng thông báo về tình trạng sự cố của động

cơ khi kiểm tra. 74

Kết luận và kiến nghị .
Phụ lục .
Tài liệu tham khảo .





DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT, KÝ HIỆU


vca - Hộp phụ tùng máy bay.

vna - Các lá hướng dòng cửa vào động cơ.

dqv - Truyền cảm tốc độ vòng quay dạng tần số.

cnd - Máy nén thấp áp.

cda - Hộp phụ tùng động cơ.

cvd - Máy nén cao áp. cpa - Thiết bị kiểm tra.
crd - Tổ hợp điều chỉnh động cơ crd-99b. np - Bơm cao áp np-96M.
nr - Bơm điều chỉnh nr-31B. oxc - Buồng đốt chính.
pnc - Bàn kiểm tra mặt đất npc-99.

pnp - Bàn kiểm tra mặt đất pnp-132b-1. rx - Miệng phun phản lực.
fc - Buồng đốt tăng lực. KNG - Khối ghép nối. MVT - Máy vi tính.
TBN - Thiết bị ngoại vi.

VXL - Vi xử lý




DANH MỤC CÁC BẢNG


Chương I. Kiểm tra tham số làm việc của động cơ al-31f khi mở máy động cơ ở mặt đất




Trang


Bảng 1.1. Tham số động cơ trên giàn thử . 2

Bảng 1.2. Thành phần các thiết bị kiểm tra pnc-99 xepz 3 . 4

Bảng 1.3. Các tham số kiểm tra tương ứng với các loại truyền 6

cảm .

Bảng 1.4. Các chân cắm mang thông tin của đầu cắm luq-cpa 15

Chương II. Xây dựng mô hình ghép nối máy tính với đầu cắm

luq-cpa trên máy bay

Bảng 2.1. Chức năng chân cắm ở cổng máy in 36

Bảng 2.2. Chức năng chân cắm của cổng nối tiếp RS-232 ở máy tính 38

PC

Phụ lục

Bảng 1.1. Các tham số liên tục của TECTER trên Su-27

Bảng 1.2. Các lệnh ngắt quãng của TECTER trên Su-

27

Bảng 1.3. Đồ thị chuẩn của các tham số .




DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

Chương I. Kiểm tra tham số làm việc của động cơ al-31f khi mở


Trang



máy động cơ ở mặt đất

Hình 1.1. Sơ đồ khối của thiết bị kiểm tra khách quan


10
Hình 1.2. Cấu trúc một chu trình ghi trên băng từ 14
Hình 1.3. Sơ đồ tín hiệu lấy ra một chu kỳ . 16
Chương II. Xây dựng mô hình ghép nối máy tính với đầu cắm
luq-cpa trên máy bay

Hình 2.1. Cấu trúc hệ trao đổi tin giữa MVT và TBN .


18
Hình 2.2. Vị trí và vai trò của KGN . 23
Hình 2.3. Các cấu trúc đường dây liên hệ của MVT và KGN . 27
Hình 2.4. Các dạng truyền số liệu . 30
Hình 2.5. Sơ đồ khối của khối ghép nối 33
Hình 2.6. Bố trí chân ở cổng máy in của máy tính PC 36
Hình 2.7. Bố trí chân của cổng nối tiếp ở máy tính PC loại 25 chân . 37
Hình 2.8. Bố trí chân của cổng nối tiếp ở máy tính PC loại 9 chân . 38
Hình 2.9. Sơ đồ khối ghép nối giữa đầu cắm luq-cpa máy bay với

cổng COM của máy tính


42
Chương III. khối ghép nối, chương trình kiểm tra tham số động cơ al-31f trên máy vi tính
Hình 3.1. Sơ đồ chân tín hiệu của on-chíp 80C51




44
Hình 3.2. Sơ đồ chức năng của on-chip 80C51 . 47
Hình 3.3. Tổ chức của ( SFR ) trong R 49
Hình 3.4. Thanh ghi từ trạng thái chương trình PSW 50
Hình 3.5. Tổ chức không gian của bộ nhớ chương trình EPROM 51
Hình 3.6. Bảng vector ngắt của ON-CHIP 80C51 52
Hình 3.7. Không gian của bộ nhớ dữ liệu RAM . 53
Hình 3.8. Phân đoạn bộ nhớ RAM trong on-chip . 54
Hình 3.9. Sơ đồ tổ chức bộ nhớ dữ liệu ngoại trú . 55



Hình 3.10. Tạo xung đồng hồ cho on-chip . 55

Hình 3.11. Minh hoạ chu kỳ máy trên . 56

Hình 3.12. Sơ đồ nguyên lý IC chuẩn mức CMOS-TTL phối hợp đầu

vào . 56

Hình 3.13. Sơ đồ cấu tạo và chân cắm của MAX 232 . 57

Hình 3. 14. Quy luật bổ sung, loại bỏ của queue 59

Hình 3.15. Cách tổ chức queue 59

Hình 3.16. Sơ đồ chức năng của khối ghép nối . 60

Hình 3.17. Sơ đồ nguyên lý truyền cổng nối tiếp ở Mode 2 61

Hình 3.18. Chương trình kiểm tra tham số động cơ . 72

Hình 3.19. Bảng hiển thị trên các đồng hồ đo tham số 73

Hình 3.20. Bảng đồ thị các tham số động cơ máy bay 74

Hình 3.21. Bảng nhập và chỉnh sửa số liệu. 75

Hình 3.22. Bảng kết luận về tình trạng động cơ 75