CAT系统中的自动化技术软件

1、CAT系统中的自动化技术软件摘要:随着科学技术的飞速发展，人们对自动化技术软件提出了更高的要求。目前，高科技技术领域，如航空发动机等的计算机辅助试验还过分依赖人的干预以及控制器控制结构固定且参数只能有一组等。因此，这就需要我们依据计算机辅助试验技术和自动化理论，进而研究软件的整体结构、各模块之间的功能划分、调用关系，从而更好地满足试验的需要。本文主要是对我国CAT系统中的自动化技术软件的研究现状进行探讨分析，从中找出问题所在，并提出相应的解决措施。关键词:CAT系统自动化计算机辅助试验近年来，航空发动机计算机辅助试验系统发展迅速，技术更新换代加速,从而使得其在减轻试车人员工作强度、替代传统仪器

2、仪表、提高测试效率、减少试车人员误操作等方面已经呈现出巨大的作用。然而,由于整个系统中某些测试技术的欠佳，使得该系统的更深层次自动化仍有很大的发展空间。例如，在试车过程中试车人员必须手动控制测功器，从而不同程度地对试车人员提出更高的要求，试车人员不仅要有过硬的技术，还必须对测功器有比较深入的了解。此外，基于数字计算机的自动控制技术的基本理论已经有几十年的发展历史，相关知识相当成熟,并且在实际中得到了很好的应用，这就需要对其进行更深层次的探讨。本文主要是对我国航空发动机计算机辅助试验系统中的自动化技术软件实现方法进行相关阐述。1软件的工作概况1.1选定基本采样速率在对基本采样速率进行选取时，应该

3、根据不同的发动机对象与控制系统功能的差异，进而选择与之相适应的基本采样速率。同时，还要以香农采样定理为准则，在保证信息量失真度符合标准以及数值计算精度过关的前提下，尽可能从成本核算等方面进行综合的折中考虑。1.2软件分时CAT系统中的自动化技术软件，软件分时使其不可或缺的重要环节，它是直接关系到合理有效地使用软件执行时间的重要设计内容之一。该设计阶段主要涉及到多速率组的确认、基本采样速率的选择、控制量输出时刻的确认前台后台任务项目的划分以及工作任务时序的分配与协调等。1.3确认控制量输出时刻对于自动化数字控制系统，其信号传递过程中需要通过计算机对所传递的信息进行一系列变换量化、采样、输出变换以

4、及数字运算处理等。因而，如果出现算法复杂或者是计算顺序安排不够科学时，就会使得计算延时大大增加，进而会恶化系统的性能，在自动化技术软件设计时必须严格控制计算延时。而对于那些为了得到当前输出值的操作尽可能地将其所进行的计算归到前台任务，而将那些为了得到下一时刻输出值而必须进行的计算，以及与当前输出无关的其它计算和管理算法归到后台任务，则通常控制算法实现时可以有中段实现、末段实现和下一时刻开始输出这三种方法来完成。2控制规律实现库2.1标准软件单元的设计在进行CAT系统的自动化技术软件设计时，为提高软件的开发效率和可靠性，这就需要软件设计人员必须将软件设计过程中的经过大量试验验证过的软件模块进行分

5、类和归纳处理，使之形成通用的库函数，即软件标准固件，为其他系统软件的开发提供便利。这样，不仅能够很好地提高软件标准代码的可重复使用性，还可以切实地增强所开发软件的可靠性、合理性等。2.2实现方法的选择数字计算机控制系统主要是由数字计算机、作动器组成系统和模拟式传感器构成，因此，控制律的计算必须在数字计算机中完成，并对计算机有较高的要求，因此，如果在连续域的设计控制律，则必须通过离散域来实现。然而，目前的自动化技术软件设计中由连续域向离散域变换的方法比较多，有零极点匹配法、脉冲响应不变法、向前差分法、向后差分法、预修正双线性法以及双线性法等。同时，由于双线性法在变换前后稳定性不变、无频率混叠现象

6、、稳态增益不变以及数个连续环节之间具有串联性等优点，使之能够在工程中得到广泛的应用,并为人们节省了大量的时间。此外，双线性法在低频段具有较好的线性,但是在高频段频率畸变较大，因此,设计人员在设计中必须根据具体的使用环境来选用，或者直接采用预修正双线性法来避免在特征频率处发生频率畸变，从而提高自动化技术软件的设计效率。2.3淡化器的实现在CAT系统中的自动化技术软件设计中引入淡化器，其主要目的是为了避免控制律模态转换时可能引起转换过程中伺服机构的较大抖跳,使之处于平稳状态。淡化器可使转换前原模态指令的加权系数在规定时间内从1衰减到0,同时,使转换后新模态指令的加权系数从0渐升到1,完成新旧模态指

7、令控制权的平滑交接，公式如下。一次淡化:u=(1-n/N)u0+(n/N)un(n=0N)或者：u=(n/N)(u0-un)+u0(n=N0)二次淡化:u=(1-n/N)2u0+(n/N)2u0(n=0N)或者：u=(n/N)2(u0-un)+un(n=N0)式中,u0为转换时刻旧模态指令，在淡化过程中它为常值;n为淡化器启动的周期数;un为当前新模态指令，在淡化过程中它为变值;u为淡化器输出指令；N为淡化器总的时间周期数。3结语综上所述，随着计算机科学技术的飞速发展，以及计算机技术在各行各业中的作用日显重要，CAT系统中的自动化技术软件开发势在必行，并将是今后我国许多领域重点发展的趋势。从本文的阐述中可知，自动化技术在计算机辅助试验系统中的应用改变了传统过分依赖人工干预的计算机辅助试验系统的缺陷，加速了自动化技术软件的设计进程,大大地提高了社会生产力，促进我国自动化技术行业的发展，使之更能够满足当今社会发展的需求，并为企业创造更大的利益空间提供可靠保障。参考文献雷勇,刘海波,孙乐成.CAT系统中的自动控制技术软件实现研究J.计算机测量与控制，2007(6).1 时连君，李新平基于CAT的大型液压元件测试系统的研制J.液压与气动,2009(5).李江华，徐超.模具CAD/CAM软件开发方法的研