航空发动机地面试车系统中的抗干扰技术研究

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1、万方数据第27卷第1期2015年2月甘肃科学学报JournalofGansuSciencesV01．27No．1Feb．2015引用格式：Maxuyong，chenxianli．onAnti—InterferenceinAero—EngineGroundTestsystem[J]．JournalofGansuSciences，2015，27(1)：001—004．[马绪勇，陈显利．航空发动机地面试车系统中的抗干扰技术研究[J]．甘肃科学学报，2015，27(1)：001—004．]doi：10．1646

2、8／j．cnki．issn／1004一0366．2015．01．00l航空发动机地面试车系统中的抗干扰技术研究马绪勇1，陈显利2(1．青岛科技大学自动化与电子工程学院，山东青岛266042；2．青岛科技大学信息科学技术学院，山东青岛266042)摘要对航空发动机地面试车系统进行研究，分析了该系统的结构组成及干扰的来源。根据系统中的干扰以及系统所需要达到的目标，提出了软硬件相结合的抗干扰技术，由此保证了航空发动机地面试车系统长期稳定的运行。关键词航空发动机；地面试车；软硬件结合；抗干扰中图分类号：V231

3、；V263．4+文献标志码：A文章编号：1004—0366(2015)01一00l—04干扰问题是机电一体化系统设计和使用过程中必须考虑的重要问题。在机电一体化系统的工作环境中存在大量的电磁信号，当它们在系统中产生电磁感应和干扰冲击时，往往就会扰乱系统的正常运行L1刮，因此，抗干扰问题的研究十分必要。瞿望等[5]、陈克难等¨]主要研究系统中电子仪器的接地问题，针对接地干扰的特性，将相应的接地抗干扰技术的原理及措施进行阐述，并提出了每种接地方法的适用范围及注意事项；李娟[7]主要研究系统中PLC的抗干扰技

4、术，通过分析PLC系统干扰产生的原因，提出具体抗干扰措施，从而保证PLC自动化系统稳定的运行；庞海洋等[83主要专注于发动机试验中伺服控制系统的抗干扰技术研究，结合某型号发动机实验中屡次出现的干扰以及排除干扰的方法，提出从人、机、环境、线性结构、整个系统的角度出发，解决伺服控制系统在发动机试验中的干扰现象。而我们主要研究地面试车系统中发动机试验所面临的干扰问题，并提出具体有效的抗干扰措施，保证整个系统的正常运行。1发动机地面试车系统发动机地面试车系统采用四层结构：数据采集层、控制器层、操作显不层、数据管

5、理层。具体系统构架如图1所示。i，————_1操作显示层ii数据管理层ll仪表显示l

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13、圆圈l图l系统构架图Fig．1Syst哪framediagram发动机试车系统中干扰来源有很多，但是主要来自于数据采集层和控制器层两个方面。数据采集层中的干扰主要来源于信号的传输过程，而控制器中的干扰主要来源于布线的不合理。发动机试验时有100dB以上的强烈噪音，还有一定的危险性，温

14、度及湿度变化较大，各种冲击、振动、电磁干扰大，发收稿日期：2014一03一04；修回日期：2014一04—15．作者简介：马绪勇(1988一)，男，山东平阴人，硕士研究生，研究方向为控制理论与控制工程．E-啪iI：maxuyong@yeah．ne‘万方数据2甘肃科学学报2015年第1期动机试验过程受工作条件所限测量参数重复性较差，试验环境非常恶劣。检查仪测试系统通道多、测量参数多、测量数据多。各类传感器及连线分布容易造成测量误差。采取一定的抗干扰技术是保证测量数据准确、测量结果正确的关键。为提高发动机试

15、验的测试精度，研究提出了软硬件相结合的抗干扰技术方案。2抗干扰方法2．1硬件抗干扰方法在发动机试验过程中应用的硬件抗干扰措施主要包括4种：串模干扰的抑制、信号线的选择和布局、电源系统的抗干扰、接地系统的抗干扰。(1)串模干扰的抑制串模干扰是指迭加在被测信号上的干扰噪声，即干扰源串联在信号源回路中，在地面试车系统中发动机的压力信号的干扰就属于串模干扰，而对串模干扰的抑制较为困难，因为干扰直接与信号串联在一起。在试车系统中压力信号的信号线采用双绞线。采用双绞线作为信号线是因为外界电磁场会在双绞线相邻的小环路

16、上形成相反方向的感应电势，从而相互抵消减弱干扰作用。双绞线相邻的扭绞处之间为双绞线的节距，双绞线不同节距会对串模干扰起到不同的抑制效果。(2)信号线的选择和布局对信号线的选择，一般应从抗干扰和经济实用这两个方面考虑，而抗干扰能力则应放在首位。信号线的类型一般选择带屏蔽层的塑料电缆，因为采集信号时都是把压力、温度等模拟信号转换为电信号，在地面试车中传送电信号的信号电流范围是4～20mA，而每平方毫米导线允许通过的最大电流为5A，在应用时信号线