基于多源信息融合技术的电磁阀测试系统

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随着我国航天事业的飞速发展,我国航天工业在全世界的地位与国际竞争力也在不断提高。电磁阀作为航空系统控制与运动的关键部件,在工业领域中的应用也越来越广泛、灵活,控制的准确度要求也越来越高。然而在实际测量过程中,由于多种因素影响,在总装阶段的电磁阀测试设备较为简陋、测试方法较为简单。不但影响检测效率,而且会导致电磁阀状态检测精度较低,不能对高精度的电磁阀控制系统提供有力的检测保障。针对上述问题,本论文根据实际需要,结合无线传感器网络技术,设计了一套基于多源信息融合技术的无损检测电磁阀测试系统。本文首先对电磁阀测试系统的研究背景及发展现状进行了回顾,并对本文所设计电磁阀测试系统的研究意义及论文内容进行了说明。后从介绍三种电磁阀的工作原理出发,同时对电磁阀的三种检测方法进行了对比。之后,本文对多源信息融合技术进行说明,经过对比各种信息融合结构及算法后,选择采用根据卡尔曼滤波原理的数据级融合结构来进行数据融合。对卡尔曼滤波原理进行简单介绍后,结合电磁阀测试的实际应用场景,通过仿真模拟了传感器的捕获信号,验证其融合效果。完成对测试系统算法的介绍后,本文对测试系统的整体结构设计进行了详细的介绍。测试系统包括三大组成部分,分别为无线传感器终端、主节点(无线信号中继器)及控制端。本文对无线传感器终端、主节点进行了硬件电路的设计,包括器件选择、PCB制板以及嵌入式软件的编程等。对控制端的介绍主要分为软件开发及其界面的设计,提高了总装阶段的电磁阀测试精度,同时增加了时序记录、判读对比、多通道同步采集等多种辅助功能以提高测试效率、优化人机交互性能。经过对成品的调试,并通过与前代测试系统进行对比实验后,验证了本文所设计的电磁阀测试系统具有较高的测试精度和较好的稳定性。最后,对本文所设计的电磁阀测试系统进行了简要评价,并对用于总装阶段的电磁阀测试系统的发展方向进行了展望。
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