CAT系統(tǒng)中的自動化技術(shù)軟件

1、CAT系統(tǒng)中的自動化技術(shù)軟件摘要:隨著科學技術(shù)的飛速發(fā)展，人們對自動化技術(shù)軟件提出了更高的要求。目前，高科技技術(shù)領域，如航空發(fā)動機等的計算機輔助試驗還過分依賴人的干預以及控制器控制結(jié)構(gòu)固定且參數(shù)只能有一組等。因此，這就需要我們依據(jù)計算機輔助試驗技術(shù)和自動化理論，進而研究軟件的整體結(jié)構(gòu)、各模塊之間的功能劃分、調(diào)用關系，從而更好地滿足試驗的需要。本文主要是對我國CAT系統(tǒng)中的自動化技術(shù)軟件的研究現(xiàn)狀進行探討分析，從中找出問題所在，并提出相應的解決措施。關鍵詞:CAT系統(tǒng)自動化計算機輔助試驗近年來，航空發(fā)動機計算機輔助試驗系統(tǒng)發(fā)展迅速，技術(shù)更新?lián)Q代加速,從而使得其在減輕試車人員工作強度、替代傳統(tǒng)儀器

2、儀表、提高測試效率、減少試車人員誤操作等方面已經(jīng)呈現(xiàn)出巨大的作用。然而,由于整個系統(tǒng)中某些測試技術(shù)的欠佳，使得該系統(tǒng)的更深層次自動化仍有很大的發(fā)展空間。例如，在試車過程中試車人員必須手動控制測功器，從而不同程度地對試車人員提出更高的要求，試車人員不僅要有過硬的技術(shù)，還必須對測功器有比較深入的了解。此外，基于數(shù)字計算機的自動控制技術(shù)的基本理論已經(jīng)有幾十年的發(fā)展歷史，相關知識相當成熟,并且在實際中得到了很好的應用，這就需要對其進行更深層次的探討。本文主要是對我國航空發(fā)動機計算機輔助試驗系統(tǒng)中的自動化技術(shù)軟件實現(xiàn)方法進行相關闡述。1軟件的工作概況1.1選定基本采樣速率在對基本采樣速率進行選取時，應該

3、根據(jù)不同的發(fā)動機對象與控制系統(tǒng)功能的差異，進而選擇與之相適應的基本采樣速率。同時，還要以香農(nóng)采樣定理為準則，在保證信息量失真度符合標準以及數(shù)值計算精度過關的前提下，盡可能從成本核算等方面進行綜合的折中考慮。1.2軟件分時CAT系統(tǒng)中的自動化技術(shù)軟件，軟件分時使其不可或缺的重要環(huán)節(jié)，它是直接關系到合理有效地使用軟件執(zhí)行時間的重要設計內(nèi)容之一。該設計階段主要涉及到多速率組的確認、基本采樣速率的選擇、控制量輸出時刻的確認前臺后臺任務項目的劃分以及工作任務時序的分配與協(xié)調(diào)等。1.3確認控制量輸出時刻對于自動化數(shù)字控制系統(tǒng)，其信號傳遞過程中需要通過計算機對所傳遞的信息進行一系列變換量化、采樣、輸出變換以

4、及數(shù)字運算處理等。因而，如果出現(xiàn)算法復雜或者是計算順序安排不夠科學時，就會使得計算延時大大增加，進而會惡化系統(tǒng)的性能，在自動化技術(shù)軟件設計時必須嚴格控制計算延時。而對于那些為了得到當前輸出值的操作盡可能地將其所進行的計算歸到前臺任務，而將那些為了得到下一時刻輸出值而必須進行的計算，以及與當前輸出無關的其它計算和管理算法歸到后臺任務，則通?？刂扑惴▽崿F(xiàn)時可以有中段實現(xiàn)、末段實現(xiàn)和下一時刻開始輸出這三種方法來完成。2控制規(guī)律實現(xiàn)庫2.1標準軟件單元的設計在進行CAT系統(tǒng)的自動化技術(shù)軟件設計時，為提高軟件的開發(fā)效率和可靠性，這就需要軟件設計人員必須將軟件設計過程中的經(jīng)過大量試驗驗證過的軟件模塊進行分

5、類和歸納處理，使之形成通用的庫函數(shù)，即軟件標準固件，為其他系統(tǒng)軟件的開發(fā)提供便利。這樣，不僅能夠很好地提高軟件標準代碼的可重復使用性，還可以切實地增強所開發(fā)軟件的可靠性、合理性等。2.2實現(xiàn)方法的選擇數(shù)字計算機控制系統(tǒng)主要是由數(shù)字計算機、作動器組成系統(tǒng)和模擬式傳感器構(gòu)成，因此，控制律的計算必須在數(shù)字計算機中完成，并對計算機有較高的要求，因此，如果在連續(xù)域的設計控制律，則必須通過離散域來實現(xiàn)。然而，目前的自動化技術(shù)軟件設計中由連續(xù)域向離散域變換的方法比較多，有零極點匹配法、脈沖響應不變法、向前差分法、向后差分法、預修正雙線性法以及雙線性法等。同時，由于雙線性法在變換前后穩(wěn)定性不變、無頻率混疊現(xiàn)象

6、、穩(wěn)態(tài)增益不變以及數(shù)個連續(xù)環(huán)節(jié)之間具有串聯(lián)性等優(yōu)點，使之能夠在工程中得到廣泛的應用,并為人們節(jié)省了大量的時間。此外，雙線性法在低頻段具有較好的線性,但是在高頻段頻率畸變較大，因此,設計人員在設計中必須根據(jù)具體的使用環(huán)境來選用，或者直接采用預修正雙線性法來避免在特征頻率處發(fā)生頻率畸變，從而提高自動化技術(shù)軟件的設計效率。2.3淡化器的實現(xiàn)在CAT系統(tǒng)中的自動化技術(shù)軟件設計中引入淡化器，其主要目的是為了避免控制律模態(tài)轉(zhuǎn)換時可能引起轉(zhuǎn)換過程中伺服機構(gòu)的較大抖跳,使之處于平穩(wěn)狀態(tài)。淡化器可使轉(zhuǎn)換前原模態(tài)指令的加權(quán)系數(shù)在規(guī)定時間內(nèi)從1衰減到0,同時,使轉(zhuǎn)換后新模態(tài)指令的加權(quán)系數(shù)從0漸升到1,完成新舊模態(tài)指

7、令控制權(quán)的平滑交接，公式如下。一次淡化:u=(1-n/N)u0+(n/N)un(n=0N)或者：u=(n/N)(u0-un)+u0(n=N0)二次淡化:u=(1-n/N)2u0+(n/N)2u0(n=0N)或者：u=(n/N)2(u0-un)+un(n=N0)式中,u0為轉(zhuǎn)換時刻舊模態(tài)指令，在淡化過程中它為常值;n為淡化器啟動的周期數(shù);un為當前新模態(tài)指令，在淡化過程中它為變值;u為淡化器輸出指令；N為淡化器總的時間周期數(shù)。3結(jié)語綜上所述，隨著計算機科學技術(shù)的飛速發(fā)展，以及計算機技術(shù)在各行各業(yè)中的作用日顯重要，CAT系統(tǒng)中的自動化技術(shù)軟件開發(fā)勢在必行，并將是今后我國許多領域重點發(fā)展的趨勢。從本文的闡述中可知，自動化技術(shù)在計算機輔助試驗系統(tǒng)中的應用改變了傳統(tǒng)過分依賴人工干預的計算機輔助試驗系統(tǒng)的缺陷，加速了自動化技術(shù)軟件的設計進程,大大地提高了社會生產(chǎn)力，促進我國自動化技術(shù)行業(yè)的發(fā)展，使之更能夠滿足當今社會發(fā)展的需求，并為企業(yè)創(chuàng)造更大的利益空間提供可靠保障。參考文獻雷勇,劉海波,孫樂成.CAT系統(tǒng)中的自動控制技術(shù)軟件實現(xiàn)研究J.計算機測量與控制，2007(6).1 時連君，李新平基于CAT的大型液壓元件測試系統(tǒng)的研制J.液壓與氣動,2009(5).李江華，徐超.模具CAD/CAM軟件開發(fā)方法的研