運(yùn)載火箭加注發(fā)射過程氣路壓力控制的等效測(cè)試方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及新一代運(yùn)作系統(tǒng)氣路壓力控制等效測(cè)試的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種運(yùn)載火箭加注發(fā)射過程氣路壓力控制的等效測(cè)試方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)新一代運(yùn)載火箭采用液氧煤油為推進(jìn)劑的發(fā)動(dòng)機(jī)，在提高運(yùn)載火箭推力的同時(shí)也增大了加注發(fā)射過程中氣路壓力控制的復(fù)雜度。動(dòng)力測(cè)發(fā)控系統(tǒng)作為新一代運(yùn)載系統(tǒng)的重要組成部分，在加注發(fā)射的過程中對(duì)運(yùn)載火箭提供氣路壓力控制，對(duì)氣路壓力控制的等效測(cè)試可直接考核動(dòng)力測(cè)發(fā)控系統(tǒng)的功能和性能，有效提高動(dòng)力測(cè)發(fā)控系統(tǒng)的考核效率，縮短新一代運(yùn)載火箭的發(fā)射周期。
[0003]現(xiàn)役運(yùn)載火箭加注發(fā)射周期較長(zhǎng)，同時(shí)對(duì)氣路壓力控制的復(fù)雜性遠(yuǎn)低于新一代運(yùn)載火箭。動(dòng)力測(cè)發(fā)控不以分系統(tǒng)為單元，無(wú)需等效測(cè)試平臺(tái)進(jìn)行分系統(tǒng)測(cè)試。
[0004]因此，針對(duì)新一代運(yùn)載火箭設(shè)計(jì)和工作特點(diǎn)，有必要提出一種運(yùn)載火箭加注發(fā)射過程壓力控制的等效測(cè)試方法，有效的完成動(dòng)力測(cè)發(fā)控系統(tǒng)的分系統(tǒng)測(cè)試。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種運(yùn)載火箭加注發(fā)射過程氣路壓力控制的等效測(cè)試方法，以解決現(xiàn)有的技術(shù)無(wú)法滿足對(duì)新一代運(yùn)載火箭動(dòng)力測(cè)發(fā)控系統(tǒng)的功能和性能高效測(cè)試的需要。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種運(yùn)載火箭加注發(fā)射過程氣路壓力控制的等效測(cè)試方法，該方法用于壓力配氣臺(tái)的等效測(cè)試平臺(tái)，所述等效測(cè)試平臺(tái)包括等效測(cè)試硬件組合及等效測(cè)試計(jì)算機(jī)，所述等效測(cè)試硬件組合與一動(dòng)力控制計(jì)算機(jī)及動(dòng)力前置控制主機(jī)相連，該方法包括以下步驟:
[0007]S1:所述動(dòng)力前置控制主機(jī)發(fā)送控制指令至所述等效測(cè)試硬件組合，所述等效測(cè)試硬件組合將所述控制指令以開關(guān)量信號(hào)的形式發(fā)送至所述等效測(cè)試計(jì)算機(jī)；
[0008]S2:所述等效測(cè)試計(jì)算機(jī)通過I/O板卡接收所述開關(guān)量信號(hào)，并按照預(yù)設(shè)的I/O板卡信號(hào)通道與電磁閥映射的約定，模擬氣路控制電磁閥的通斷；
[0009]S3:所述等效測(cè)試計(jì)算機(jī)根據(jù)壓力配氣臺(tái)之中各氣路控制電磁閥與相應(yīng)氣路的控制邏輯得到相應(yīng)氣路的壓力傳感器應(yīng)產(chǎn)生的模擬電流值；
[0010]S4:所述等效測(cè)試計(jì)算機(jī)將所述模擬電流值發(fā)送至所述等效測(cè)試硬件組合，所述等效測(cè)試硬件組合設(shè)置相應(yīng)電流通道的電流值以模擬所述模擬電流值，所述電流通道的電流值以供采集判讀。
[0011]較佳地，所述步驟S2進(jìn)一步包括采用接收動(dòng)力測(cè)發(fā)控前置控制軟件的控制指令I(lǐng)/O模擬壓力配氣臺(tái)氣路電磁閥的控制信號(hào);所述步驟S4進(jìn)一步包括采用壓力配氣臺(tái)模擬軟件仿真配氣臺(tái)氣路壓力控制的邏輯。
[0012]較佳地，所述步驟S2中，通過“一位一閥，一閥兩狀態(tài)“的方式模擬氣路控制電磁閥的通斷，具體為將壓力配氣臺(tái)的每個(gè)氣路控制電磁閥抽象為bit，當(dāng)bit為O時(shí)表示電磁閥為斷狀態(tài)，當(dāng)bit為I時(shí)表示電磁閥為通狀態(tài)，或者當(dāng)bit為I時(shí)表示電磁閥為斷狀態(tài)，當(dāng)bit為O時(shí)表示電磁閥為通狀態(tài)。
[0013]較佳地，所述步驟S4中，所述等效測(cè)試硬件組合使用電流源控制卡的各電流源通道模擬所述模擬電流值以表征壓力值。
[0014]較佳地，所述等效測(cè)試計(jì)算機(jī)通過RS422通信電纜進(jìn)行通信以控制所述電流源控制卡內(nèi)各電流源通道的電流值的大小，并將4?20mA的浮點(diǎn)型電流值映射至一個(gè)word字段中。
[0015]較佳地，根據(jù)壓力配氣臺(tái)的設(shè)計(jì)原理和動(dòng)力測(cè)發(fā)控系統(tǒng)的測(cè)試需求，將電磁閥對(duì)氣路壓力的控制關(guān)系進(jìn)行邏輯分類，分為“一對(duì)一”和“多對(duì)一”的控制邏輯，在模擬仿真時(shí)提供電磁閥故障狀態(tài)的設(shè)置。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下:
[0017]1、本發(fā)明方法在新一代運(yùn)載火箭系統(tǒng)中對(duì)動(dòng)力測(cè)發(fā)控系統(tǒng)首次運(yùn)用等效仿真模式進(jìn)行等效測(cè)試，主要通過接收動(dòng)力測(cè)發(fā)控前置控制軟件的控制指令I(lǐng)/O模擬壓力配氣臺(tái)氣路電磁閥控制信號(hào);使用電流源控制卡的電流通道模擬壓力配氣臺(tái)氣路壓力傳感器產(chǎn)生的電流;使用壓力配氣臺(tái)模擬軟件仿真配氣臺(tái)氣路壓力控制的邏輯。提高了測(cè)試覆蓋性及測(cè)試效率，增強(qiáng)了測(cè)試靈活性及狀態(tài)多樣性的需求。
[0018]2、本發(fā)明方法采用“一位一閥，一閥兩狀態(tài)”的方法模擬動(dòng)力控制指令對(duì)氣路控制電磁閥的控制。將壓力配氣臺(tái)的每個(gè)氣路控制電磁閥抽象為bit，當(dāng)bit為O時(shí)表示電磁閥斷狀態(tài)，當(dāng)bit為I時(shí)表示電磁閥通狀態(tài)。該方法有效地對(duì)氣路控制電磁閥實(shí)現(xiàn)了軟件建模，實(shí)現(xiàn)了氣路控制電磁閥軟件模型與硬件特性的高度耦合性。在壓力配氣臺(tái)仿真中，提高了氣路電磁閥仿真控制的靈活性，有效滿足動(dòng)力測(cè)發(fā)控等效測(cè)試的靈活性及覆蓋性。
[0019]3、本發(fā)明方法使用電流源控制卡的各電流源通道模擬壓力配氣臺(tái)氣路通道壓力傳感器探測(cè)到的電流值，該電流值表征壓力值。所述等效測(cè)試計(jì)算機(jī)使用RS422通訊控制電流源控制卡各電流源通道電流值的大小。并使用所述公式I實(shí)現(xiàn)電流值的通訊設(shè)置，即將4?20mA的浮點(diǎn)型電流值映射到一個(gè)WORD字段中，該方法在有效壓縮了RS422數(shù)據(jù)通訊幀的長(zhǎng)度的同時(shí)，提高了電流值設(shè)置的分辨率。在動(dòng)力測(cè)發(fā)控等效測(cè)試中提高了壓力控制的靈敏度。
[0020]4、該方法使用等效測(cè)試計(jì)算機(jī)中的壓力配氣仿真軟件模擬壓力配氣臺(tái)的工作模式。根據(jù)壓力配氣臺(tái)的設(shè)計(jì)原理和動(dòng)力測(cè)發(fā)控系統(tǒng)測(cè)試需求，將壓力控制電磁閥對(duì)氣路壓力的控制關(guān)系進(jìn)行邏輯分類，提出了 “一對(duì)一”和“多對(duì)一”的控制邏輯，在仿真模擬時(shí)提供氣路電磁閥故障狀態(tài)的模擬。不僅測(cè)試了動(dòng)力測(cè)發(fā)控系統(tǒng)正常加注發(fā)射流程的功能，而且可靈活測(cè)試壓力配氣臺(tái)氣路電磁閥部件故障時(shí)，動(dòng)力測(cè)發(fā)控系統(tǒng)在加注發(fā)射流程中的應(yīng)對(duì)措施。對(duì)測(cè)試壓力配氣臺(tái)氣路電磁閥部件故障的模擬，彌補(bǔ)了真實(shí)工作條件下對(duì)動(dòng)力測(cè)發(fā)控測(cè)試考核不足的情況，提高了測(cè)試的覆蓋性。
【附圖說明】
[0021 ]圖1為本發(fā)明的運(yùn)載火箭加注發(fā)射過程氣路壓力控制的等效測(cè)試方法流程圖；
[0022]圖2為本發(fā)明的運(yùn)載火箭加注發(fā)射過程氣路壓力控制的等效測(cè)試方法的系統(tǒng)框圖；
[0023]圖3為本發(fā)明的等效測(cè)試方法的壓力配氣臺(tái)模擬軟件壓力控制電磁閥與氣路壓力關(guān)系仿真流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]為更好地說明本發(fā)明，茲以一優(yōu)選實(shí)施例，并配合附圖對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說明，具體如下:
[0025]參考圖1詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施的新一代運(yùn)載火箭加注發(fā)射過程壓力控制的等效測(cè)試方法，如圖2所示，為本發(fā)明方法應(yīng)用于的基于運(yùn)載系統(tǒng)的壓力配氣臺(tái)的等效測(cè)試平臺(tái)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括等效器硬件組合21和配氣臺(tái)等效計(jì)算機(jī)22。其中，等效器硬件組合21和配氣臺(tái)等效測(cè)試計(jì)算機(jī)22之間通過電纜和RS422總線電纜連接，此外，等效器硬件組合21還與動(dòng)力控制計(jì)算機(jī)10和動(dòng)力前置PLC(控制主機(jī))11通過電纜連接。
[0026]如圖1、3所示，通過本發(fā)明實(shí)現(xiàn)火箭加注發(fā)射過程壓力控制的等效測(cè)試方法，其具體步驟包括:
[0027]S1:等效器硬件組合21接收來(lái)自動(dòng)力控制計(jì)算機(jī)10發(fā)送的控制指令，其中，控制指令以開關(guān)量信號(hào)的形式發(fā)送至等效測(cè)試計(jì)算機(jī)22，具體地控制指令與相應(yīng)的電磁閥的通斷控制對(duì)應(yīng)。
[0028]等效測(cè)試計(jì)算機(jī)22上運(yùn)行的壓力配氣臺(tái)模擬軟件通過依次輪詢的方式從多塊I/O板卡的PCI總線上獲取上述的開關(guān)量信號(hào);本實(shí)施例中，開關(guān)量信號(hào)的獲取以“32位一組，一組表征一板卡，一次輪詢多塊板卡”的方式進(jìn)行。輪詢周期為10ms。
[0029]S2:等效測(cè)試計(jì)算機(jī)22通過I/O板卡接收開關(guān)量信號(hào)，并按照預(yù)設(shè)的I/O板卡信號(hào)通道與電磁閥映射的約定，模擬氣路控制電磁閥的通斷。
[0030]具體地，等效器硬件組合21接收到該控制指令后，模擬電阻供電(27±3V電壓)等效電磁閥通斷狀態(tài)。配氣臺(tái)等效測(cè)試計(jì)算機(jī)22中的I/O板卡采集并記錄電阻電壓，若采集