Φ3.2m低速风洞战斗机机动进气道试验装置控制系统设计与实现
发布时间:2024-05-18 03:19
某些飞行器采用机身两侧或腹部两侧吸入空气的进气道形式,机身前部产生的旋涡很容易被吸入进气道。飞机在做大机动飞行时,机身前部产生的旋涡形态与平飞时相比有较大区别,这种情况很可能导致飞机过失速机动飞行时的进气道内、外流场与定常飞行时相比差异很大,从而引起进气道唇口处和侧壁处的气流分离,导致进气道出口流场发生畸变,气动力出现明显的迟滞,有必要通过地面试验的方式开展相关研究。本文在此背景下,设计了Φ3.2m低速风洞战斗机机动进气道试验装置的控制系统。该系统由上位机、运动控制器、力矩电机等组成。上位机根据运动控制程序进行轨迹规划,定时插补,生成目标位置信号。然后,运动控制器以及来自位移、转速测量传感器的反馈信号送入偏差计数器中进行比较,经PID参数整定后经数模转换成电机驱动器认可的速度信号。最后,电机驱动器用这些信号来控制力矩电机。最终使与力矩电机相连的试验装置的机械结构可以实现模型的俯仰、偏航振荡和快速拉起等运动,从而模拟飞机机动飞行状态。控制系统研制完成后进行了设备调试与校核试验。结果表明:该系统方案合理,设备可靠;采用的电机直驱装置形式,在有效模拟飞机机动飞行状态的同时,确保了模型姿态角的...
【文章页数】:76 页
【学位级别】:硕士
【文章目录】:
摘要
abstract
1 绪论
1.1 论文研究的意义
1.2 国内外研究现状
1.3 本文主要研究内容
1.4 本章小结
2 进气道风洞试验设备概述
2.1 风洞
2.2 Φ3.2m低速风洞战斗机机动进气道试验装置
2.2.1 机械支撑装置
2.2.2 高压供气管路系统
2.2.3 引射器及配套装置
2.2.4 控制系统
2.2.5 进气道试验测量系统
2.2.6 试验模型
2.3 本章小结
3 控制系统总体技术方案与关键技术
3.1 控制系统方案
3.1.1 控制系统组成及原理
3.1.2 控制系统指标
3.1.3 关键控制装置及选取原则
3.2 关键技术问题及解决措施
3.2.1 电机功率的选取
3.2.2 姿态角的精度控制
3.2.3 运动控制同步
3.2.4 数据采集信息同步
3.2.5 控制参数鲁棒性和适应性
3.3 本章小结
4 控制系统设计与选型
4.1 总体设计
4.2 机构运动方式的实现
4.2.1 同步控制实现方式
4.2.2 振荡运动实现方式
4.2.3 快速拉起运动的实现方式
4.3 控制系统硬件设计与选型
4.3.1 控制系统硬件结构
4.3.2 控制系统硬件选型
4.4 控制系统软件设计
4.4.1 控制系统软件流程
4.4.2 PLC软件功能设计
4.4.3 PLC软件结构设计
4.4.4 上位机软件功能设计
4.4.5 上位机界面设计
4.4.6 基于工艺技术CPU控制系统软件设计
4.4.7 软件试运行
4.5 本章小结
5 设备性能调试与主要调试结果
5.1 设备性能调试项目
5.2 安装调试结果
5.2.1 力矩电机的同轴度
5.2.2 电机的同步性
5.3 控制系统调试结果
5.3.1 电磁干扰
5.3.2 角度控制精度
5.4 校核试验结果
5.4.1 常规进气道试验
5.4.2 机动进气道试验
5.5 本章小结
6 设备运行试验能力及其可靠性评价
6.1 设备试验能力
6.2 设备可靠性评价
6.3 本章小结
结论
参考文献
致谢
附录A
本文编号:3976375
【文章页数】:76 页
【学位级别】:硕士
【文章目录】:
摘要
abstract
1 绪论
1.1 论文研究的意义
1.2 国内外研究现状
1.3 本文主要研究内容
1.4 本章小结
2 进气道风洞试验设备概述
2.1 风洞
2.2 Φ3.2m低速风洞战斗机机动进气道试验装置
2.2.1 机械支撑装置
2.2.2 高压供气管路系统
2.2.3 引射器及配套装置
2.2.4 控制系统
2.2.5 进气道试验测量系统
2.2.6 试验模型
2.3 本章小结
3 控制系统总体技术方案与关键技术
3.1 控制系统方案
3.1.1 控制系统组成及原理
3.1.2 控制系统指标
3.1.3 关键控制装置及选取原则
3.2 关键技术问题及解决措施
3.2.1 电机功率的选取
3.2.2 姿态角的精度控制
3.2.3 运动控制同步
3.2.4 数据采集信息同步
3.2.5 控制参数鲁棒性和适应性
3.3 本章小结
4 控制系统设计与选型
4.1 总体设计
4.2 机构运动方式的实现
4.2.1 同步控制实现方式
4.2.2 振荡运动实现方式
4.2.3 快速拉起运动的实现方式
4.3 控制系统硬件设计与选型
4.3.1 控制系统硬件结构
4.3.2 控制系统硬件选型
4.4 控制系统软件设计
4.4.1 控制系统软件流程
4.4.2 PLC软件功能设计
4.4.3 PLC软件结构设计
4.4.4 上位机软件功能设计
4.4.5 上位机界面设计
4.4.6 基于工艺技术CPU控制系统软件设计
4.4.7 软件试运行
4.5 本章小结
5 设备性能调试与主要调试结果
5.1 设备性能调试项目
5.2 安装调试结果
5.2.1 力矩电机的同轴度
5.2.2 电机的同步性
5.3 控制系统调试结果
5.3.1 电磁干扰
5.3.2 角度控制精度
5.4 校核试验结果
5.4.1 常规进气道试验
5.4.2 机动进气道试验
5.5 本章小结
6 设备运行试验能力及其可靠性评价
6.1 设备试验能力
6.2 设备可靠性评价
6.3 本章小结
结论
参考文献
致谢
附录A
本文编号:3976375
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