某航空聲學(xué)風(fēng)洞控制系統(tǒng)
發(fā)布時(shí)間:2021-09-05 12:47
為降低飛行器、地面交通工具等的噪聲,設(shè)計(jì)一種航空聲學(xué)風(fēng)洞控制系統(tǒng)。介紹風(fēng)洞控制系統(tǒng)各部分功能,根據(jù)聲學(xué)風(fēng)洞控制系統(tǒng)的特點(diǎn),對(duì)其技術(shù)難題進(jìn)行分析,通過(guò)調(diào)節(jié)風(fēng)扇電機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)段速壓的閉環(huán)控制,對(duì)風(fēng)洞模型支撐機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),根據(jù)試驗(yàn)配置內(nèi)容選取控制流程完成風(fēng)洞運(yùn)行控制任務(wù),并開(kāi)展相關(guān)性能指標(biāo)測(cè)試。調(diào)試結(jié)果表明:該系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠,各項(xiàng)控制性能均達(dá)到或優(yōu)于技術(shù)指標(biāo)要求。
【文章來(lái)源】:兵工自動(dòng)化. 2020,39(08)
【文章頁(yè)數(shù)】:6 頁(yè)
【部分圖文】:
風(fēng)洞總體結(jié)構(gòu)
在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)方面,考慮到該風(fēng)洞尺寸大、現(xiàn)場(chǎng)電磁環(huán)境復(fù)雜,控制系統(tǒng)采取光纖環(huán)形主干網(wǎng)、PROFINET工業(yè)以太網(wǎng)、PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)相結(jié)合的綜合性網(wǎng)絡(luò)作為控制系統(tǒng)總體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)(如圖2)。光纖環(huán)網(wǎng)具有傳輸距離長(zhǎng)、電磁兼容性好,且兼具冗余功能,任一節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障,不會(huì)影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸,大大提高控制網(wǎng)絡(luò)的可靠性[3-4];PROFINET通信結(jié)合iRT等時(shí)間同步技術(shù),解決了網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)堵塞風(fēng)暴、時(shí)間不確定性和響應(yīng)快速性等的問(wèn)題,各子系統(tǒng)之間以PROFINET I-Device技術(shù)互為I/O設(shè)備進(jìn)行通信,從而滿足控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求;各子系統(tǒng)內(nèi)部,對(duì)于短距離、通信實(shí)時(shí)性要求不高的,可采用PROFIBUS-DP通信方式,提高系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。2 主要控制子系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)
流場(chǎng)控制系統(tǒng)中,風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)速作為控制點(diǎn),試驗(yàn)段速壓作為檢測(cè)點(diǎn)。在風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制中,風(fēng)扇的負(fù)載特性確定了風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)速的上升及下降需要較長(zhǎng)的時(shí)間;同時(shí),由于風(fēng)洞尺寸較大,控制點(diǎn)與檢測(cè)點(diǎn)之間距離超過(guò)200 m,風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)速改變導(dǎo)致試驗(yàn)段流場(chǎng)變化也需要一定的時(shí)間;因此,流場(chǎng)控制系統(tǒng)又是一個(gè)大滯后系統(tǒng)。為了克服大滯后可能帶來(lái)的超調(diào)和振蕩,提高系統(tǒng)響應(yīng)速度,在串級(jí)控制的基礎(chǔ)上加入風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)速前饋環(huán)節(jié),提高流場(chǎng)控制系統(tǒng)性能。流場(chǎng)控制原理如圖3。圖中:ps為試驗(yàn)段速壓設(shè)定值;pr為試驗(yàn)段速壓實(shí)際值;Δp為速壓偏差;ns為風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)速給定值;nr為風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)速實(shí)際值。2.1.1 風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)速控制
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]大系統(tǒng)的常規(guī)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J]. 許鋒,袁未未,羅雄麟. 計(jì)算機(jī)與應(yīng)用化學(xué). 2017(09)
[2]New adaptive vector control methods for induction motors with simpler structure and better performance[J]. Kang-Zhi LIU,Masashi YOKOO,Keiichiro KONDO,Tadanao ZANMA. Control Theory and Technology. 2015(02)
[3]5.5m×4m聲學(xué)風(fēng)洞尾撐系統(tǒng)機(jī)電液聯(lián)合建模與仿真研究[J]. 劉念,王帆,李樹(shù)成. 機(jī)床與液壓. 2013(17)
[4]某超聲速風(fēng)洞測(cè)控系統(tǒng)[J]. 高川,劉烽,周波,周潤(rùn),喻波. 兵工自動(dòng)化. 2013(02)
[5]航空聲學(xué)風(fēng)洞的聲學(xué)設(shè)計(jì)研究[J]. 李鵬,湯更生,余永生,呂波. 實(shí)驗(yàn)流體力學(xué). 2011(03)
[6]光纖環(huán)網(wǎng)中建立數(shù)據(jù)傳輸模型的方法研究[J]. 孟保國(guó),張燕梅,彭書(shū)萍. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2011(05)
[7]現(xiàn)代航空聲學(xué)風(fēng)洞技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 于濤,范潔川,賈元?jiǎng)? 實(shí)驗(yàn)流體力學(xué). 2007(03)
[8]液壓同步控制系統(tǒng)及其應(yīng)用[J]. 蘇東海,韓國(guó)惠,于江華,史洪林. 沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2005(04)
碩士論文
[1]級(jí)聯(lián)H橋變換器矢量控制方法研究[D]. 李廣賀.北京交通大學(xué) 2017
本文編號(hào):3385378
【文章來(lái)源】:兵工自動(dòng)化. 2020,39(08)
【文章頁(yè)數(shù)】:6 頁(yè)
【部分圖文】:
風(fēng)洞總體結(jié)構(gòu)
在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)方面,考慮到該風(fēng)洞尺寸大、現(xiàn)場(chǎng)電磁環(huán)境復(fù)雜,控制系統(tǒng)采取光纖環(huán)形主干網(wǎng)、PROFINET工業(yè)以太網(wǎng)、PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)相結(jié)合的綜合性網(wǎng)絡(luò)作為控制系統(tǒng)總體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)(如圖2)。光纖環(huán)網(wǎng)具有傳輸距離長(zhǎng)、電磁兼容性好,且兼具冗余功能,任一節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障,不會(huì)影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸,大大提高控制網(wǎng)絡(luò)的可靠性[3-4];PROFINET通信結(jié)合iRT等時(shí)間同步技術(shù),解決了網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)堵塞風(fēng)暴、時(shí)間不確定性和響應(yīng)快速性等的問(wèn)題,各子系統(tǒng)之間以PROFINET I-Device技術(shù)互為I/O設(shè)備進(jìn)行通信,從而滿足控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求;各子系統(tǒng)內(nèi)部,對(duì)于短距離、通信實(shí)時(shí)性要求不高的,可采用PROFIBUS-DP通信方式,提高系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。2 主要控制子系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)
流場(chǎng)控制系統(tǒng)中,風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)速作為控制點(diǎn),試驗(yàn)段速壓作為檢測(cè)點(diǎn)。在風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制中,風(fēng)扇的負(fù)載特性確定了風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)速的上升及下降需要較長(zhǎng)的時(shí)間;同時(shí),由于風(fēng)洞尺寸較大,控制點(diǎn)與檢測(cè)點(diǎn)之間距離超過(guò)200 m,風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)速改變導(dǎo)致試驗(yàn)段流場(chǎng)變化也需要一定的時(shí)間;因此,流場(chǎng)控制系統(tǒng)又是一個(gè)大滯后系統(tǒng)。為了克服大滯后可能帶來(lái)的超調(diào)和振蕩,提高系統(tǒng)響應(yīng)速度,在串級(jí)控制的基礎(chǔ)上加入風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)速前饋環(huán)節(jié),提高流場(chǎng)控制系統(tǒng)性能。流場(chǎng)控制原理如圖3。圖中:ps為試驗(yàn)段速壓設(shè)定值;pr為試驗(yàn)段速壓實(shí)際值;Δp為速壓偏差;ns為風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)速給定值;nr為風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)速實(shí)際值。2.1.1 風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)速控制
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]大系統(tǒng)的常規(guī)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J]. 許鋒,袁未未,羅雄麟. 計(jì)算機(jī)與應(yīng)用化學(xué). 2017(09)
[2]New adaptive vector control methods for induction motors with simpler structure and better performance[J]. Kang-Zhi LIU,Masashi YOKOO,Keiichiro KONDO,Tadanao ZANMA. Control Theory and Technology. 2015(02)
[3]5.5m×4m聲學(xué)風(fēng)洞尾撐系統(tǒng)機(jī)電液聯(lián)合建模與仿真研究[J]. 劉念,王帆,李樹(shù)成. 機(jī)床與液壓. 2013(17)
[4]某超聲速風(fēng)洞測(cè)控系統(tǒng)[J]. 高川,劉烽,周波,周潤(rùn),喻波. 兵工自動(dòng)化. 2013(02)
[5]航空聲學(xué)風(fēng)洞的聲學(xué)設(shè)計(jì)研究[J]. 李鵬,湯更生,余永生,呂波. 實(shí)驗(yàn)流體力學(xué). 2011(03)
[6]光纖環(huán)網(wǎng)中建立數(shù)據(jù)傳輸模型的方法研究[J]. 孟保國(guó),張燕梅,彭書(shū)萍. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2011(05)
[7]現(xiàn)代航空聲學(xué)風(fēng)洞技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 于濤,范潔川,賈元?jiǎng)? 實(shí)驗(yàn)流體力學(xué). 2007(03)
[8]液壓同步控制系統(tǒng)及其應(yīng)用[J]. 蘇東海,韓國(guó)惠,于江華,史洪林. 沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2005(04)
碩士論文
[1]級(jí)聯(lián)H橋變換器矢量控制方法研究[D]. 李廣賀.北京交通大學(xué) 2017
本文編號(hào):3385378
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/lxlw/3385378.html
最近更新
教材專著