2.4m跨声速风洞控制系统的智能运行技术

2．4m跨声速风洞控制系统智能运行技术,利用历史试验数据搭建含特征参数、原始数据及精选数据层的数据仓库。对数据仓库开展包括数据查询、控制曲线仿真及数据提取的数据挖掘和分析。该系统的开车参数智能自动生成,提高了风洞试验运行的效率及安全性,并已运用到风洞试验中,达到了预期的研究目的。     

2.4 m跨声速风洞低超声速流场调试试验研究

为进一步拓展风洞试验马赫数范围,在2.4 m跨声速风洞开展了低超声速流场性能调试研究,主要内容为声速喷管和孔壁试验段的最高马赫数调试,以及马赫数1.4喷管和孔壁试验段的马赫数1.4流场调试,研究风洞运行控制参数和孔壁试验段结构参数对流场品质的影响。结果表明,通过优化控制参数和调整结构参数,在2.4 m跨声速风洞孔壁试验段中成功建立了低超声速流场,可投入型号应用。     

电力网倒闸操作票专家系统

电力网倒闸操作票专家系统,用规则描述变电站操作票生成知识构成知识库.将变电站各种设备的参数建立数据库,推理机动态地操纵知识库和数据库,从而形成操作票自动生成系统.其功能包括自动开票、手工开票、模拟开票、图形模拟及系统维护和管理.     

用于增强空间站子系统控制器性能的专家系统的可行性研究

本文提出了建立一个专家系统样机的课题,这个专家系统用来实现空间站环境控制和生命保障系统(ECLSS)中空气更新组织的功能——自动故障隔离以及对不断生成的 CO_2排除设备的纠错。本软件是在一个有效的商用知识工程环境基础上开发的。课题的目标是要评价用软件开发环境来快速设计、构造、测试及修改专家系统软件的可行性。本文讨论了用专家系统来增强自动化控制器的功能,以及所开发的专家系统中有关设备设计,设备故障判定和修正规程的信息的使用。本文还描述了专家系统样机的开发过程及现有的评价结果。     

基于神经网络的风洞马赫数预测控制仿真研究

针对2.4 m跨声速风洞很难用精确的机理模型表示系统的动态特性的问题,提出了基于神经网络模型的风洞马赫数预测控制策略.综合了模型预测控制和神经网络建模的优点,对于控制参数未知、非线性和时变系统具有很好的处理效果.利用基于径向基函数的神经网络模型预测系统的动态响应、非线性神经网络模型可以在训练过程中捕获系统的动态特性等措施,实现了将神经网络模型应用到MPC结构中.仿真结果表明,该控制策略具有很好的跟踪性能和控制效果.     

软件逆向工程技术在2.4 m风洞核心控制程序研制中的应用

为解决2.4 m风洞核心控制程序中存在几个没有源代码的C语言执行模块严重制约系统平台升级的问题,采用软件逆向工程技术研制新的替代模块。介绍了模块重新研制的步骤方法、软件调试方案等,给出程序改造后的实际控制曲线。试验数据结果表明：风洞流场和模型姿态控制精度达到或优于原来系统的指标,并已投入风洞试验实际应用,证明软件研制是成功的。     

2.4m跨声速风洞全模颤振变速压的控制策略

基于运动规律法的变速压智能控制策略,结合2.4m暂冲式跨声速风洞的特点进行设计.其采用的模糊算法将控制过程分为多个调节段,各段根据误差和误差变化率智能选择调节参数.当误差变化到一定范围内则采用神经元PID控制器对总压的精确调节.稳态控制器则采用单神经元PID控制器,保证在设定值附近具有良好的调节效果.应用结果表明,该策略满足全模颤振试验的特殊要求,取得了流场调节过程快速、准确、可靠的试验效果.     

2.4 m 风洞栅指系统同步控制策略研究

针对2.4m风洞栅指系统控制流场精准度不足的问题,开展栅指系统同步控制策略研究。简介栅指控马赫数原理,采用MOOG伺服控制器,提出一种新的同步控制算法,完善其核心控制程序,并对优化前后在试验过程中栅指动态同步误差进行对比分析。实际应用结果表明:该算法能提高栅指系统的同步控制性能,为改善2.4 m风洞流场品质起到了积极作用。     

2 m超声速风洞冲击载荷抑制方法研究

为解决暂冲式超声速风洞在启动与关车过程中因冲击载荷过大而影响系统安全的问题,提出一种2m超声速风洞冲击载荷的抑制方法。介绍了暂冲式风洞下吹式运行方法的控制原理,分析了暂冲式超声速风洞产生冲击载荷的原因,并在暂冲式超声速风洞下吹式运行方法的基础上,提出了一种全新的引射启动/关车的运行方法,将其应用到2 m超声速风洞AGARD-B标模试验中。应用结果表明：该方法能大大降低模型的冲击载荷,保证了模型、天平及风洞系统的安全。     

2.4m跨声速风洞涡轮动力模拟器安全监控系统

2.4m跨声速风洞涡轮动力模拟器安全监控系统,由系统板卡自检、通道校准、系统监控、数据分析及传感器系数数据库模块组成.其在安全联锁设计包括转速信号处理、加速度信号处理、过载保护、转换三通球阀等.应用结果表明,该系统满足跨声速风洞涡轮动力模拟器试验设备对安全监控系统的技术要求.     

基于CAN 总线的风洞试验模型电动舵机系统

针对风洞试验中模型舵面角度需要重复改变的问题,介绍一种基于CAN总线的风洞试验模型电动舵机系统。介绍电动舵机系统的组成、工作原理,开发模型方向舵和升降舵电机舵机系统,并采用D600模型进行风洞常规测力试验、重复性试验。结果表明:该系统能实现风洞试验中模型舵面的自动控制,试验精准度均能达到国军标合格指标和部分达到先进指标,具有较好的可靠性、准确性及控制精度。     

2.4 m 跨声速风洞双转轴控制系统

由于原双转轴控制系统无法满足风洞试验使用要求,重新研制出采用＂工控机＋手操器＋运动控制卡＂控制方案的双转轴机构控制系统。新系统由独立型运动控制卡、伺服驱动器、上位计算机、智能远程手操器构成。分别介绍了控制系统硬件总体方案和双转轴控制系统软件设计。新研制系统可分别在控制间通过上位PC机和在风洞试验段现场通过智能手操器进行精确控制,并已投入风洞型号试验近2年。实际应用结果表明：新系统达到了控制精度要求,在操作便利性及可靠性方面有较大的提升。     

风洞流场控制系统规范化研究与应用

为不断提高风洞试验能力、减少风洞建设成本,对风洞流场控制系统的规范化进行研究.分析目前中国空气动力研究与发展中心高速所测控系统规范化建设情况,阐述进行风洞流场控制系统规范化的必要性,重点对软件的规范化进行分析,主要开展软件结构分层、主要被控参数控制方法和复杂流程实现等方面的探索和设计,并对下一步工作提出展望.研究结果表明:规范化的风洞流场控制系统具有功能完善、结构清晰、适应性强等优点,可为今后相关系统的研发提供借鉴.     

基于Bently3500 的风洞压缩机轴系监测系统

为准确监测0.6 m连续式跨声速风洞压缩机轴系的径向振动、轴向位移和键相位信号,设计基于Bently3500的轴系监测系统.采用Bently3500机械保护系统进行硬件配置和参数组态,通过PLC下位程序和上位机HMI设计,建立一套连续的在线轴系检测系统,并成功应用于压缩机运行和风洞调试.结果表明:系统能准确反映压缩机轴系的实时运行状态,实现轴系关键运行参数的连续采集、在线监测和逻辑报警,为压缩机的安全运行保护提供依据.     

0.6 m 连续式跨声速风洞轴流压缩机联锁监控系统

针对上位机HMI在监控0.6 m连续式跨声速风洞轴流压缩机时存在的不足,设计一套逻辑合理、运行可靠的联锁监控系统。结合0.6 m连续式风洞轴流压缩机的型式特点和安全特性,对启机条件联锁、运行工况监测、过程安全控制、紧急停机联锁和风洞联锁通信进行了程序设计和HMI组态,建立了一套安全监测与联锁控制系统。调试结果表明：该系统安全监测显示准确,联锁控制动作可靠,有效解决了完全依靠人工监控存在的信号遗漏问题,成功化解了轴流压缩机运行过程中出现的异常工况,达到了设计目的。     

连续式跨声速风洞中压缩机一体化设计

为满足连续式跨声速风洞对主回路驱动压缩机运行范围宽广、气动性能优良、转速控制精度高、密封严密、喘振预防安全可靠的特殊要求,开展0.6 m连续式风洞驱动压缩机针对性设计,并进行机械运转试验、气密性试验、转速控制精度测试试验、热力性能试验、喘振预防试验验证。根据一体化设计理念,对压缩机进气室、排气室分别与风洞第1拐角段和第2拐角段整体设计,使结构紧凑、流动均匀、压力损失降低;采用充气密封和设置放空腔等设计,有效防止了润滑油泄漏到风洞内流道以及风洞内部试验气体向洞体外泄漏和风洞外部的湿空气进入风洞内部;基于主从控制模式和矢量控制技术,成功实现了两台电机的双端同步拖动。试验结果表明：0.6 m连续式风洞驱动压缩机设计合理,气动性能优良,运行平稳,密封效果良好;压缩机转速控制精度优于0.03%,防喘振控制安全可靠。     

基于双塔结构的立式风洞流场校测架测控系统

针对立式风洞垂直试验段流场性能测试要求,设计基于双塔结构的校测架系统。全闭环交流伺服控制系 统使上、下丝杠连接板带动排管架做高精度同步或单步定位控制;配合控制系统实现空间定位,由方向动压组合探 头和DSM 电子扫描阀组成的测量系统实现了方向场、动压场、轴向静压梯度等参数的校测。结果表明：在v=35 m/s 时,各截面合格区域面积均达到75%以上。应用该系统成功完成了立式风洞流场校测任务,测量数据准确,校测结 果满足国军标要求。     

滚转机构在0.6m跨超声速风洞中的应用研究

为了实现0.6 m跨超声速风洞试验过程中模型可连续变滚转角,提升0.6 m量级风洞的试验效率和试验范围,研制了一种滚转机构。介绍了该滚转机构、中空内置力矩电机以及控制系统软硬件的设计,对涉及到的关键技术问题进行了分析和总结,给出了结论并进行了风洞试验验证。试验结果表明:分别采用滚转机构与常规测力中部支架作为模型的支撑机构时,试验数据重复性好;滚转机构控制精度高(滚转角≤±3');载荷、工程性、可靠性均满足风洞试验要求。     

飞机外挂物投放风洞试验控制及测量系统

随着现代作战飞机外挂物内置以及挂载装备式样的增多,对风洞投放试验技术提出更高的要求.结合新需求,研制一套飞机外挂物投放试验控制及测量系统.搭建4路投放、助推控制回路,引入现代测试技术和同步高速摄影进行测量.结果表明,该系统能实现4路外挂物的单投、齐投、连投的精确控制和轨迹记录,对于开展投放试验是可行的.