基于嵌入式控制系統(tǒng)的受熱件熱沖擊試驗裝置的研制.pdf

1、隨著發(fā)動機強化指標的不斷提高，其整機及主要零部件的可靠性受到了更加嚴峻的考驗，特別是長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)動機在頻繁起動(尤其是超低溫啟動)、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荷更為嚴重。因此，研制開發(fā)一種用于模擬發(fā)動機突變工況的熱沖擊試驗裝置，不僅可以為高強化發(fā)動機受熱零部件的可靠性設(shè)計提供考核手段，而且

2、可以為熱疲勞基礎(chǔ)理論的研究提供可靠的試驗平臺。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時溫度的測量、控制系統(tǒng)。 本文所研究的熱沖擊試驗裝置在1998年浙江大學(xué)動力機械及車輛工程研究所研制的活塞熱沖擊試驗臺的基礎(chǔ)上，改變了控制方式以解決實時性不高等缺陷，增加了支持氣缸蓋等試件，新增了一種時間控制模式，另外針對超低溫啟動等突變工況，增加試件溫度信號的高速采集的功能。 在本研究工作中，采用I-8000系列嵌入式

3、控制器和PC機作為控制核心，兼顧了試驗裝置的兩大主要性能指標：系統(tǒng)運行的可靠性和人機界面的友好性。嵌入式控制器檢測試件的溫度，開關(guān)、閥門的狀態(tài)等信號，根據(jù)預(yù)定參數(shù)控制試驗系統(tǒng)的運行，并將試件的溫度，試驗裝置的運行參數(shù)等傳給上位PC機；PC上位機則實現(xiàn)人機對話，試驗參數(shù)的設(shè)定，試驗數(shù)據(jù)的存儲，試驗過程的動態(tài)監(jiān)測等功能。 控制系統(tǒng)的軟件開發(fā)包括PC上位機程序，嵌入式控制器程序以及兩者之間通訊程序的編寫。開發(fā)過程中，應(yīng)用C++buil