基于CompactRIO的风洞喷管执行器位置监测系统开发

针对大型超声速风洞喷管设备,采用Compact RIO模块化仪器架构和LabVIEW开发平台,通过传感器、数据采集卡及上/下位机软件实现了对喷管执行器位置数据的采集、状态显示、分析、存储和预警等功能。利用该系统对2米超声速风洞喷管执行器进行监测分析,实验表明,该系统能实时显示喷管型面工作状态,及时判断故障产生的位置和超限情况,满足了执行器位置监测的实际需求,为操作者提供了有效的监测工具,提高了风洞喷管运行的安全性和可靠性。     

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.     

基于PMAC的超声速风洞控制系统软件开发设计

目前设计的超声速风洞控制系统软件采集精准度低,软件程序安全性差;基于PMAC开发设计了一种新的超声速风洞控制系统软件,通过Windows XP平台中的语言编辑器开发与调试程序,选择PMAC运动控制卡操作控制程序,利用XP系统进行程序协调,完成程序内的上位机与通信模型的数据编写,在64种功能函数下计算和提取程序代码,根据3个独立的风动参数进行PID计算,应用集成软件统一配置计算机中的软件资源,确保在程序的控制下其他软件程序可以自行执行相应的工作,以Fame View组态软件作为此程序的运行基础,采用C++语言编写,开发监控程序;实验结果表明,基于PMAC的超声速风洞控制系统软件采集精准度得到了提高,监测范围较大,且监测波动较稳定,有效保证了软件程序的安全性。     

挠性卫星变结构控制的全物理仿真实验分析*

我国首次挠性卫星振动控制的全物理仿真实验是基于变结构控制方案完成的。本文针对这一实验着重分析了在控制受限情况下其变结构控制系统镇定无限维挠性结构的稳定性、控制方案与系统喷气或燃料消耗的关系等问题，取得了具有实际意义的结论。     

声学风洞的设计与仿真

声学风洞优化设计问题随着航空交通运输业的发展,飞机产生的噪声问题日益引起人们的重视。为此,对地面实验设备就提出更高的要求,开展了航空声学风洞的研究。针对传统声学风洞靠经验和工程估算的设计方法准确性差的问题,提出采用数值仿真的方法对将要建造的声学风洞内流场进行建模仿真。得到给定速度下,得到风洞整体内流场的速度及压力分布,比较了风洞各段的压力损失系数和轴线的速度分布,并结合气动声学FW-H方法给出了各段的声压级。结果表明,通过数值仿真可对风洞前期优化设计起到指导作用。     

基于动态滑模控制的挠性航天器姿态控制

本文采用滑动模态控制方法对挠性航天器设计了姿态镇定控制律.首先,建立了挠性航天器的数学模型.其中,挠性航天器的运动学方程采用姿态四元数描述.然后,通过引入动态切换函数,设计挠性航天器的动态滑模姿态控制律.该控制律能对滑模姿态控制律中由符号函数项引起的抖振进行抑制.采用Lyapunov方法证明了所设计的动态滑模姿态控制律能使闭环航天器姿态系统稳定.最后,通过数值仿真例子验证了所提出方法的有效性.     

基于神经网络与PID控制的挠性结构的混合控制研究

利用CMAC神经网络与PID控制算法，提出了一种针对飞行器挠性结构振动的混合控制方法．首先在给出系统动力学方程的基础上，利用CMAC神经网络的具体特点，给出了神经网络算法；进而将PID控制算法引入控制系统，形成了一种混合控制方法，该方法具有CMAC神经网络与PID控制算法两者的优点．最后针对复杂的飞行器挠性结构振动问题进行了实例仿真，说明了算法的有效性．     

基于路径规划的挠性航天器姿态自适应控制

针对挠性航天器存在动力学参数不确定性以及三轴非线性强耦合的特点,提出了一种基于余弦函数路径规划的姿态自适应控制方法。首先,分析挠性航天器动力学模型,给出了其姿态控制系统的总体结构;然后,为有效抑制挠性附件振动对控制性能的影响,设计了一种余弦角加速度姿态路径规划方法对指令信号进行柔化,以减少指令信号中的高频成分;最后,将柔化指令信号作为控制系统的期望输入信号,并采用基于多输入多输出特征建模理论,设计了姿态自适应跟踪控制器。通过MATLAB/Simulink仿真,验证了所提姿态控制策略的有效性。     

基于混合数值算法的锯齿形喷管气动噪声仿真

为了预测航空发动机喷流噪声远场声压级,满足未来的航空器噪声适航要求,采用计算流体力学(CFD)和计算航空声学(CAA)混合数值算法,对安装Chevron型锯齿的喷管进行气动噪声仿真计算.使用大涡模拟(LES)计算喷管的瞬态喷流流场.在流场计算的基础上使用Ligthill声类比进行声源提取,结合有限元/无限元方法对喷流噪...     

基于LabVIEW的低速风洞风速量化PID控制系统设计

为了完成某大学DFD风洞的风速控制系统，设计了一套以计算机为中心基于LabVIEW的风速控制系统，给出了系统的硬件设计和软件设计。在提出总体PID控制方案的基础上，对风速控制精度及PID参数整定进行了研究，改善了PID参数整定过程，提出了风速闭环控制量化PID方案。通过LabVIEW程序代码实现了控制软件。实际运行验证了量化PID方法的可靠性及实用性。该系统具有优越性和实用性。     

某风洞全柔壁喷管安全运行控制策略设计

针对柔壁喷管控制运行特点,对其控制系统的安全运行策略进行了设计.功能模拟调试以及实际运行检验表明,柔壁喷管控制系统安全运行策略能够实时有效判断危险工况并进行响应,避免设备故障和误操作对风洞试验带来的损失,确保风洞试验安全.     

基于嵌入式技术的风洞模拟测控系统设计

传统风洞模拟测控系统容易受到测试位置干扰,导致控制效果不佳,针对该问题,提出了基于嵌入式技术的风洞模拟测控系统设计;在系统硬件部分,根据IEEE1588标准,设计总线,在印刷电路板PCB上,确定布线层的层数,避免线路串扰;使用AT91 RM9200驱动模块控制开关,并在系统中嵌入测量仪器和执行机构;在系统软件流程设计过程中,通过嵌入模拟不同湍流特征脉动风场,结合PID算法,设置阈值并计算风洞模拟数据偏差值,通过调节积分控制风洞模拟测控系统的运行;由实验结果可知,该系统静风状态下,与实际情况最大误差为0.01 cm;吹风状态下,与实际距离横向最大相差0.01 cm,纵向相差0.01 cm,具有精准控制效果.     

基于LabVIEW的大型超声速风洞总压测控系统设计与应用

采用NI公司的LabVIEW虚拟仪器技术,对某大型暂冲式超声速风洞总压测控系统进行了深入研究。针对风洞试验压力控制精度要求高、风险性大等特点,通过合理设计信号采集与处理方案和系统控制与安全策略。实现了总压的快速、精准调节和风洞的安全运行。主要介绍了系统的构成、信号采集与处理、控制策略及安全策略。实际应用表明,该系统具有调节快、精度高、稳定性好的特点,实现了基于LabVIEW虚拟仪器技术在大型超声速风洞总压测量与控制中的智能化高效运行。     

基于PXI总线的风洞测控系统设计与应用

HG-4风洞是我校一座亚跨超声速风洞,自20世纪70年代建成后经几次大的改造,测试精度和控制精度及自动化程度不断提高.在这次测控系统改造设计中,HG-4风洞采用了目前应用较广的PXI总线平台.介绍了PXI总线在HG-4号风洞测控系统中的应用,以及PXI测控系统的组成、运行情况及关键技术分析.采用模糊PID控制器和抗干扰措施达到较好的风洞运行控制效果,提高了控制精度,缩短了调整时间,提高了风洞运行效率.     

基于NI cRIO平台的脉冲燃烧风洞控制系统设计

Ф600 mm脉冲燃烧风洞是由中国空气动力研究与发展中心自行设计建设的一座燃烧加热脉冲式高超声速高温风洞,为了实现风洞参数监测和安全运行,提出了一种基于NI cRIO 平台的运行控制系统设计,阐述了系统架构、阀门控制、时序控制、数据采集和安全联锁设计。采用分布式控制架构和PAC技术,能有效满足风洞运行的各项要求,实验结果表明：控制系统性能稳定,时序控制精度小于±1 ms,达到了设计指标要求。     

采用嵌入式技术的新型风洞测控系统设计

针对传统的风洞测控系统结构上的弊病,采用嵌入式技术提高风洞测控系统性能是必由之路.介绍了嵌入式技术在风洞测控系统中的典型应用,和基于嵌入式技术的风洞测控系统设计.     

某超声速风洞迎角机构定位控制策略仿真与试验研究

在风洞试验过程中,迎角定位速度和定位精度直接影响风洞试验质量和效率.在详细分析某超声速风洞迎角驱动机构基本构成的基础上,对其控制策略进行了全面计算、分析、仿真和优化,研究结果在实际迎角控制中得到了验证.     

基于6RA70的风洞稳风速控制系统的设计与实现

XX风洞稳风速控制系统采用西门子6RA70直流调速装置完成电机转速的控制,软调节器采用参数智能决策和PID相结合的控制结构,确保了试验段风速的精确控制。     

基于组态方式的风洞运行安全关车控制方法

针对某亚跨超声速风洞复杂的安全关车工况,设计了一种基于组态方式的风洞安全关车控制方法,通过灵活组态调压阀压力调节、模型迎角回零以及调压阀关闭功能模块,形成5种运行工况对应的安全关车控制策略;经调试运行:各功能模块能够实现设计功能,稳定段总压控制精度为0.2％,满足压力控制精度要求;安全关车控制策略可以在异常报警情况下实现压力调节,模型迎角回零以及调压阀关闭,完成安全关车,保证风洞安全.