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南极科考支撑装置是我国独立研制的用于支撑南极科考的能源与监控装置。项目组成员在南极现场安装调试过程中发现,组成该装置电源系统的柴油发动机在南极低温低气压环境下存在着首次启动困难、运行效率低下等问题。欲解决这些问题,需要对发动机进行低温低气压环境下的启动运行测试。考虑到在南极现场或者高原地区进行真实环境下的测试存在诸多难题,可以在平原地区设计一套能够模拟南极低温低气压环境的试验平台,在此基础上进行发动机的测试。本文主要介绍了南极低温低气压环境模拟平台的设计与实现。 首先介绍了环境模拟平台的结构工艺设计。结合南极科考支撑装置电源系统的实际运行状况,提出了平台的设计指标;根据环境模拟平台的结构设计方案,详细说明了结构的设计和相关设备的选型。 其次介绍了基于此结构的平台控制系统设计。提出了基于ControlLogix PLC、Eweb、ControlNet的硬件设计和基于RSlogix5000编程软件、RSView组态软件的软件设计。 然后介绍了低温低压控制子系统的设计。根据控制对象的理论模型分析提出了基于模糊控制的低气压控制系统和基于PID算法的低温控制系统。 最后介绍了平台的测试及应用实例。测试表明该模拟平台的部分性能符合设计指标。