脉冲爆震发动机试验模型测控系统设计与实现

针对新型推进系统脉冲爆震发动机试验模型的多通道高速采集和实时控制的要求，设计并实现了发动机的实时测控系统．并重点介绍了系统的软硬件体系结构以及抗干扰、网络通讯及数据库存储等关键技术；经实际应用表明。系统实时性强，可靠性高，满足试验模型对高速采集和控制时间的要求。     

基于状态反馈和扭矩前馈钻柱黏滑振动控制系统

钻柱黏滑振动现象广泛存在于油气井的勘探开发。该振动容易造成钻柱连接松动,加快钻井部件的磨损和失效,从而降低钻井效率、威胁钻井安全。为了抑制钻柱黏滑振动,提出一种状态反馈和扭矩前馈结合的控制方案。基于建立的钻进系统双自由度集中参数模型,设计一种状态观测器,可以估计钻进系统难以测量的井下状态。并设计一种参考值优化算法,可以根据钻头与岩石间的摩擦扭矩,实时计算所有状态参考值和前馈扭矩输入量。结合状态观测器和参考值优化算法,实现了全维状态控制器的设计。仿真结果表明,在变化的非线性摩擦扭矩下,设计的控制方案对钻柱黏滑振动起到了良好的抑制效果。井场实验表明,设计的控制器可以应用于抑制钻井现场产生的钻柱黏滑振动现象。     

基于Tilcon的某武器显控系统界面设计

针对某武器显控系统中任务多,数据量大,图形界面实时刷新频率高的特点,在VxWorks下,采用Tilcon软件设计了系统的操控界面;简要介绍了Tilcon的特点和工作机制,结合Tilcon的特点和某显控系统实时性要求,设计了某武器系统的操控流程,简化了操作,降低了软件编码的工作量,增强了系统的可靠性和可维护性;考虑到任务调度的复杂性和显示界面控件繁多等客观条件,系统专门设置三个单独的任务以满足操控界面的实时显示要求;阐述了内码转换的基本过程,解决了在VxWorks下Tilcon汉字显示等关键问题;经系统联调,软件的可靠性和实时性得以保证,有较高的实用价值。     

基于Vx Works的某型弹用发动机控制系统研制

针对系统要求的高可靠性、高机动性及较强的实时响应能力,以ARM微处理器为基础,结合实时操作系统VxWorks,研制了基于AT91R40807的弹用嵌入式发动机控制系统.文中详细给出了系统的软硬件设计方案及调试工具和检测方法.经实验测试表明,系统具有较好的可靠性和抗干扰能力,完全满足设计要求.     

油气井钻柱系统非线性自激振动机理研究

油气井钻柱系统受到外部扰动容易引发非线性自激振动。以钻柱黏滑振动为例,建立了钻具与岩石间的非线性扰动扭矩模型及钻柱系统双自由度集中参数模型。首次提出了钻柱系统的等效阻尼扭矩公式和相对于平衡位置的能量公式,揭示了等效阻尼扭矩对激发钻柱黏滑振动所起的作用,探索了发生黏滑振动时钻柱系统能量的变化规律,分析了钻柱系统的非线性自激振动机理。仿真结果表明,在非线性扰动的作用下,钻柱系统出现负阻尼,等效阻尼扭矩对系统做正功,系统从外界吸收振动能量,破坏了系统平衡点的稳定性。钻具转速反馈作用调节能量输入使钻柱系统维持不衰减的持续振动,每个振动周期内系统输入的能量等于系统耗散的能量。钻具转速振幅较小时能量增加,转速振幅较大时能量减少,且钻柱系统吸收的能量主要转化为系统的势能。