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。     

模型快速插入机构控制系统

为避免高超声速风洞测热试验时模型在投放前被加热引起的测量误差,要求模型快速插入流场中间,研制了模型快速插入机构。该机构采用气液增速缸和伺服比例换向阀驱动,当风洞流场建立时由上驻室快速插入到试验流场中。控制系统运用计算机集中控制技术、电液伺服技术、交流伺服技术和工业现场总线技术,建立了相互独立的各个运动自由度控制回路。系统通过高速的数据采集和模拟量输出、读取CPU工作频率等方式,解决了模型快速插入和计时的难题。试验结果表明：该机构能实现模型的快速插入,动作过程响应迅速并运行平稳,达到了预期技术指标,说明该控制系统的设计是合理的。     

基于 EtherCAT 的柔壁喷管型面监测系统

为提升风洞柔壁喷管型面监测系统运行的安全性,设计一套柔壁喷管型面监测系统.结合柔壁喷管的实际特点,利用旋转编码器和行程开关实现柔壁型面位置监测,运用油压和直线位移传感器实现液压运行过程监测,搭建基于EtherCAT技术的环网,通过总线技术实现分布式采集和集中式数据处理,给出人机监测画面和实用的故障诊断方法.运行结果表明:该系统能实时有效监测柔壁喷管型面,提升柔壁喷管使用过程中的安全性.     

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.     

基于节点有效通信率的P2P网络拓扑优化

分析了P2P网络中产生大量冗余通信开销的原因,根据不同节点对查询表现出不同的性能,定义了节点有效通信率,让具有更高有效通信率的节点具有更大的连接度。采用了基于流言的闲谈机制来获取整个网络的平均有效通信率和平均节点连接度,提出节点度优化模型及连接策略。实验结果显示文中的拓扑优化方法大幅提高了资源搜索的整体性能。     

基于反射内存网络的风洞测量系统状态监测系统设计

为了解决某风洞测量系统监测覆盖面不全、监测手段缺乏、监测数据管理效率低下等不足,在现有设备基础上搭建了环形反射内存网络,构建了状态监测系统;介绍了系统的硬件组成和软件设计方案及实现;状态监测软件基于LabVIEW和SQL Server开发,将测量设备状态信息集中采集、处理、存储,实现了对测量系统设备的实时监测和数据分析等功能;应用结果表明,系统具有良好的实时性和可靠性,功能完备,界面友好,满足风洞试验运行监测要求。     

基于EtherCAT和LabVIEW的风洞安全联锁及状态监测系统设计

安全联锁与状态监控系统是保障风洞运行安全的重要系统,基于EtherCAT环网实现了风洞联锁和监控信号的实时、可靠采集,构建了多网络融合的联锁与状态监控系统。介绍了系统的硬件组成和软件总体功能,利用TwinCAT2设计下位机安全联锁软件,实现了吹风前和吹风过程中的联锁策略,保障了风洞运行安全;基于LabVIEW开发了状态监测软件,通过TCP/IP、OPC等多种通信协议实现了多网络数据利用,利用LabVIEW DSC多个子模块实现了数据存储与查询功能,利于数据溯源。应用结果表面,系统具有良好的实时性和可靠性,功能完备、界面友好,在使用过程中有效保证了风洞及设备安全,并为设备性能分析提供有效分析手段。     

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。