某型飞机全机线缆自动检测系统设计与优化

摘要

飞机上装配的线缆作为飞机的神经系统，其可靠性关系到整架飞机的安全性，因此在飞机通电前需要对全机线缆进行导通性和绝缘性检查并完成故障排除工作。现代飞机功能越来越强大，导致机上“电网”越来越复杂，大大增加了全机线缆检测的难度。
　　论文以检测某型飞机全机约20000个终端待测点为例，针对不同的分布特点采取不同的测试方式，设计全机线缆检测系统和部分电源电压检测系统，并对终端待测点的分组和测试设备的安放位置展开优化研究。全文的主要内容包括以下几个方面:
　　1、绪论，综述国内外飞机线缆检测技术的应用和研究现状。
　　2、以某型飞机为例，分析线缆自动检测系统设计的技术要求、线缆电阻两线测量法与四线测量法、绝缘性和屏蔽效果检测的原理和方法，设计一套由转接电缆、工艺LRU（Line Replace Unit，在线可更换单元）、终端模块、控制总线、分布式测试箱和测试探针组成的分布式线缆自动检测系统。
　　3、为优化线缆测试系统的经济性，提出G-NCR算法优化全机终端待测点的分组和分布式测试箱的位置。首先基于分布式测试箱和转接电缆建立系统成本数学模型，然后详细分析遗传算法(Genetic Algorithm)和最近中心再分配算法(theNearest Center Reclassification Algorithm)的原理、参数确定原则和编程流程，最后应用算例验证该算法的有效性。
　　4、把本文设计的全机线缆自动检测系统应用到某型飞机，以G-NCR算法为优化方法，以Matlab为工具编写算法源程序，搜索终端待测点分组和分布式测试箱位置组合的最优解，获得优化后系统的最优成本。对比优化前后系统成本得知:系统总成本节省了11.9％，转接电缆的总长度缩短了37.2％。
　　5、总结全文的主要研究工作，并对可进一步研究的问题进行展望。

目录

声明

致谢

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 全机线缆检测研究现状

1．2．1 国外现状

1．2．2 国内现状

1．3 选址问题方法介绍

1．3．1 分支定界法

1．3．2 拉格朗日松弛算法

1．3．3 遗传算法

1．4 本文主要研究内容

1．4．1 全机线缆自动检测系统设计

1．4．2 自动测试系统优化

第2章 全机线缆自动检测系统设计

2．1 线缆检测内容和技术参数要求

2．2 测试原理和方法

2．2．1 两线测量法与四线测量法

2．2．2 绝缘测量

2．2．3 高压元件的测量

2．2．4 屏蔽保护测量

2．3 目前检测工艺流程及存在问题

2．4 设计需求分析

2．5 系统组成及功能

2．5．1 主控柜

2．5．2 分布式测试箱

2．5．3 复用板卡

2．5．4 工艺LRU

2．5．5 转接电缆

2．5．6 控制总线

2．5．7 终端模块

2．5．8 测试探针

2．5．9 两路接地与线间绝缘故障定位

2．6 系统软件

2．6．1 测试前的准备和软件配置

2．6．2 执行测试

2．6．3 故障排除

2．6．4 测试结果

2．7 系统优势

2．8 本章小结

第3章 全机线缆自动检测系统经济性优化

3．1 建立优化模型

3．1．1 条件假设

3．1．2 建立坐标系

3．1．3 参数定义

3．1．4 模型表示

3．2 遗传算法的基本理论和方法

3．2．1 编码

3．2．2 选择

3．2．3 交叉

3．2．4 变异

3．2．5 适应度函数

3．2．6 控制参数的选择

3．2．7 约束条件的处理

3．3 最近中心再分配算法

3．4 G-NCR算法实现

3．5 编程实现

3．6 应用算例

3．6．1 算例问题

3．6．2 利用G-NCR算法求解

3．7 本章小结

第4章 全机线缆自动检测系统优化实例

4．1 优化前的结果

4．2 G-NCR算法输入条件

4．3 G-NCR算法源程序

4．4 程序运行结果分析

4．5 优化前后结果对比

4．6 本章小结

第5章 总结与展望

5．1 总结

5．2 展望

参考文献

附录