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。     

1.2 m跨超声速风洞柔壁喷管控制系统设计

1.2 m风洞柔壁喷管控制系统采用恒定转速开环方式控制定位螺母位置,存在定位精度较差、试验效率低等问题,为此在保留现有电机及传动结构不变的基础上,提出一种以“PLC+变频器”技术为核心的控制方案,实现定位螺母精确位置控制,并在系统中增加监测手段,实时监测系统运行情况。经过近一年系统运行表明：定位螺母控制定位精度与喷管更换效率,达到了技术指标要求,在上位机以及触摸屏上均可以实时显示传感器监测信息,并实现软限位等功能,提升了风洞试验运行效率和运行安全。     

1.2m风洞进气道分布式流量节流机构系统设计

目前,1.2 m风洞现有的节流锥“集中”式流量调节方式只能进行单发进气道试验。为验证风洞进行双发进气道试验的可行性,提出了一种分布式流量调节方法。该方法提高了节流机构的流通效率和流量调节能力,能够有效减小流量节流机构的外形尺寸。对分布式流量调节机构与测控系统进行了详细设计,并通过试验进行了验证。试验结果表明:分布式流量调节装置、流量调节控制系统和动态采集系统设计合理,满足试验需求。分布式流量节流机构的流量能够满足1.2 m风洞进气道试验的流量需求,能够为1.2 m风洞双发进气道试验技术建立提供技术支持;采用分布式流量调节方法能够有效减小节流与流量测量机构的外形尺寸,降低机构安装的空间要求。     

模糊控制在风洞主气流压力自动调节系统中的应用

为了克服某风洞主气流压力、温度不能自动同步控制的缺陷,提高风洞的自动化水平,分析了主气流压力控制原理,在系统设计时引入了模糊控制的概念,定义了输入输出变量,建立了模糊控制规则表和解模糊化方法,完成了PLC控制程序设计,对模糊控制策略进行了优化,并选取了马赫数5和马赫数6这2种常规状态进行了调试。调试结果表明：随着温度的上升,压力自动调节效果良好,基本达到了与温度的同步上升,并且精度满足试验要求。从而提高了风洞试验的自动化水平,证明了模糊控制在该系统中应用的合理性。     

1.2 m 风洞增量引射器控制系统

针对增量引射器无法实现自动控制,研制一套采用"PLC+变频器"技术的控制系统.系统通过Modbus和SSI总线通信协议构建了经济可靠的硬件平台,利用模糊控制规则进行位置和速度双反馈控制,实现了增量引射器本地/远程自动控制.运行结果表明:该系统已投入风洞试验运行1 a,能够实现增量引射器开度的自动控制,且能够提升定位控制精度.     

0.6 m 风洞研究性试验平台测控系统

为适应空气动力学基础应用研究需求,建成0.6 m风洞研究性试验平台,并研制与之配套的测控系统.采用西门子的SIMATIC T-CPU315T为控制核心,构建一个四自由度的运动控制系统,通过以太网和其他子系统进行通信完成试验流程.详细介绍了项目的实施情况和解决的技术难题,说明调试及应用情况,给出主要结论.测试结果表明:新研制的系统性能均满足设计指标、控制精度高,标模测力试验结果良好、满足国军标值.     

基于PROFINET和VXI总线的1.2m风洞测控系统设计与实现

针对1.2m风洞测控系统存在的不足,对其测控系统进行了重新设计。本文阐述了该测控系统设计方案,主要是基于PLC及总线技术设计新的系统,采用PROFINET通讯和VXI系统搭建整个风洞测控系统。形成基于现场总线、功能分散、指挥集中的开放式集散系统。详细介绍了项目的实施情况和关键技术,说明了调试及应用情况,最后给出了主要结论。结果表明：新的测控系统,不仅提高了1.2m风洞试验自动化水平,而且提高了风洞安全性和运行效率,风洞试验能力得到整体提升。