基于CompactRIO的中性束高压平台电源数据采集系统设计与应用

为解决高电压、大电流和强磁场对中性束注入系统高压平台电源数据采集系统的影响问题,通过在CompactRIO (简称cRIO)控制器中运行NI Linux Real-Time实时系统,结合LabVIEW图形化开发工具,采用FPGA用户I/O采集模式与节点I/O采集模式混合编程,设计了1套全新的基于cRIO平台的数据采集系统;该套采集系统实现了中性束注入系统中第2条束线中高压平台灯丝电源、弧流电源等信号在不同采集频率的混合测量需求;通过在HL-2A放电实验中测试表明,采集系统稳定可靠,抗干扰性能强,上位机界面操作灵活,维护方便。

基于CompactRIO的内燃兰金循环发动机节气门闭环控制研究

采用均质压燃技术的内燃兰金循环发动机具有高热效率以及优良的排放性能,是未来发动机的重点研究方向之一。其工作负荷和缸内燃烧的程度与进气量以及进气中氧气的浓度息息相关,进气流量、进气压力、进气中氧浓度的稳定性对于发动机运行时的边界条件控制非常重要。基于CompactRIO平台,建立了电子节气门的控制模型,利用LabVIEW开发出3种控制算法:插值算法、PID算法和分段PID算法。仿真结果表明,在3种控制算法中,分段PID算法上升时间最短,超调量小,无稳态误差,能使节气门迅速达到目标开度并保持稳定开度,抖动小,对于内燃兰金循环发动机均质压燃过程稳定地进行具有重要意义。

基于自适应线性插值和最小二乘法的改进Cross测频算法

Cross测频算法简单且易于工程实现,但精度低,范围小,无法直接应用在电力系统监测与控制中。通过极小范数最小二乘法求解Cross算法中的偏差系数,并计算频率;应用自适应线性插值法修正标准基波频率以及对应周期内的采样点数,多次重复计算频率,并设计开发基于CompactRIO平台的Cross改进算法测频模块,进行系统试验。试验结果表明,改进后的算法测频精度高,频宽大,不仅适用于传统电网,也适用于主动配电网。

航空发动机健康管理系统的快速原型设计

针对航空发动机健康管理系统传统设计方法周期长、成本高等问题,提出了面向健康管理系统的快速原型设计方法,构建了基于虚拟仪器语言和快速原型技术的航空发动机健康管理系统快速原型仿真平台。以CompactRIO平台为核心,在实时响应最高的现场可编程门阵列(FPGA)环境下设计了信号接口单元,模拟发动机真实传感器值,并提供了基于Windows平台的健康管理软件实时开发环境,可以将健康管理算法快速部署下载至硬件平台。结果表明:此健康管理系统的快速原型设计方法是切实有效的,为扩展成为完全的硬件在回路(HIL)仿真的平台奠定了基础,有较好的工程实用价值。