共轴双驱型开闭比调节装置控制系统

针对风洞试验段搓板机构存在的"动板"错动困难、定位精度不高、重复性较差和不利于人员现场检查动板错动情况等问题,研制一种通用运动自动控制器+交流伺服系统的控制系统。按照技术指标和要求,控制系统将驱动电机更新为交流伺服电机,位置控制采用UMAC的速度/加速度前馈PID控制算法、同步控制采用交叉耦合同步策略。结果表明:该系统稳定可靠,正反向定位精度优于0.5 mm,同组中2台电机的同步效果良好,达到设计指标要求,并已成功应用于风洞试验段的流场调试。     

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.     

一种基于虚拟总轴结构的多电机比例同步控制方法

针对现有基于虚轴原理的同步控制算法难以满足某些目标成型系统中比例同步控制要求的问题,设计了一种基于虚拟总轴结构的多电机比例同步控制方法.介绍了多电机比例同步控制结构,并针对系统结构特点,以某跨超声速风洞全挠性喷管型面控制系统为应用背景,设计了电机间比例同步系数分配算法,建立了 4 台电动缸的同步控制仿真模型.仿真实验结果表明:该控制方案收敛速度快,稳定性高,鲁棒性强,能很好地实现多电机的比例同步控制.     

改进型环形耦合结构的多缸比例同步控制

分析了多轴同步控制结构与算法的发展现状,针对等状态耦合控制在实际应用中的不足,提出一种基于归一化的同步比例系数分配方法,使它适用于多运动轴的比例同步控制,并在此基础上设计了改进型的环形耦合控制策略,利用李雅普诺夫函数证明了该算法的收敛性和稳定性.以某跨超声速风洞挠性壁喷管为控制对象,对其终端执行机构电动缸和控制系统进行建模仿真,结果表明:该控制策略相较虚拟主轴控制方式,具有更好的同步性能和抗干扰能力.通过进行对比实验,也证明该策略能很好地实现多轴比例同步控制,且具有更高的跟踪精度和同步精度,对相关领域具有一定的参考价值.     

HNC100 电液智能控制器在2.4 米跨声速风洞中的应用

摘要：2.4 米风洞原电液伺服驱动系统采用的电液伺服控制器由分离元件构成,存在可靠性低、调试、使用和维 护困难等问题,为提高系统性能,提出采用“智能控制器+数字总线”的总体技术方案进行改造升级。方案用HNC100 智能控制器替代原电液伺服控制器,选用伺服控制模式实现单个液压轴的位置闭环控制,在机器数据设置部分选择 相应的同步类型进行同步控制,并给出了调试过程中应注意的问题。应用结果表明：HNC100 电液智能控制器运行 稳定,简便易行,能够替代模拟电液伺服控制器,提升电液伺服系统运行性能。     

基于虚轴原理的风洞全挠性喷管型面控制与仿真

分析了某超声速风洞全挠性喷管的工作原理及特点,针对其型面控制中存在的问题,采用基于虚轴原理的运动同步控制方法,模拟出一根主轴直接驱动电动缸与电动推杆运动轴来实现喷管型面的控制;同时,建立了单路执行机构模型和同步控制系统模型,并通过Matlab仿真验证了模型有效性.结果表明,采用虚拟主轴同步控制策略的风洞喷管型面控制系统模型可以获得满意的运动同步与抗干扰性能,达到了预期目的.     

高速风洞自动化试验调度系统研制

为解决原有的风洞试验人工调度模式存在的安全隐患问题,设计和研制一套自动化试验调度系统.该系统结合高速风洞试验场所分散的实际情况,采用NI公司基于以太网的分布式模块作为现场信息采集设备,使用科研主干网作为信息通道,以网络服务器作为试验信息和调度的统一发布平台.应用结果表明:该系统实现了高速风洞试验调度的自动化,保障了风洞运行的安全,实现了风洞试验运行信息的实时发布,优化了风洞试验流程,取得了满意的效果.     

2.4米跨声速风洞FSS控制系统研制

为了解决原FSS机构存在的可靠性不高、响应慢、异步电机驱动力不够等问题,在消化、吸收原有机构特点的基础上,研制了新的FSS机构.其中,控制系统采用上、下位机的形式,构建了基于DP总线的运动控制系统,使用PLCopen技术控制伺服电机.应用结果表明:改造后的控制系统设计合理,系统稳定可靠,能够较好地控制模型姿态,控制规律与改造前基本一致,控制效果优于原控制系统,取得了满意的效果.     

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.