压气机流动失稳DSP在线控制方法的研究
发布时间：2023-04-11 18:01
压气机内部流动失稳机理与控制一直是气动热力学前沿问题的研究热点,基于对目前该研究领域的现状、发展趋势、和实际运行实现性的分析。本文将采用一种新的控制方式,即以在信息处理和自动控制领域成功广泛应用的数据处理技术(DSP)为切入点,以提取旋转失速“前失速先兆”信息为控制依据,以微喷气为控制手段相结合的方式,在离心和轴流压气机实验台进行流动失稳反馈控制的实验探索。在原理上实现流动失稳在线预报与自适应控制措施的结合,为压气机流动失稳控制技术发展探索一种新的方式。 为实现上述研究目的,本文工作主要包括:(1)利用在线采集压力信号相关性计算处理结果,分析相关性计算在捕捉流动失稳先兆方面的可行性;(2)实验验证采取叶顶微喷气拓稳措施可以及时接受DSP控制信号并有效抑制流动失稳的产生;(3)利用DSP数字信号处理装置结合在线信号采集、相关性计算分析及微喷气拓稳措施可有效捕捉失稳先兆信号并及时开启微喷气作动机构对压气机内部流场施加干扰,实现推迟旋转失速失稳出现的目的。 DSP在线数据采集计算及反馈控制闭环系统的实验研究表明,伴随压气机流量减小,失稳前其内部流场均有先兆信号的产生;相关性分析计算方法可有效...
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
图目录
表目录
1 前言
1.1 流动失稳机理与失速先兆研究的分析
1.2 流动失稳控制技术的现状分析
1.3 流动失稳控制技术的趋势分析
1.4 DSP信号处理器的应用现状
1.4.1 数字移动电话
1.4.2 数据调制解调器
1.4.3 磁盘、光盘控制器需求
1.4.4 图形图像处理需求
1.4.5 汽车电子系统及其它应用领域
1.5 在内部流动失稳控制技术采用DSP方法的设想
1.6 本文章节主要内容简介
2 实验装置及测量系统方案
2.1 压气机实验台及数据采集设备简介
2.1.1 离心压气机实验台介绍
2.1.2 离心压气机原始数据测量及采集
2.1.3 轴流压气机实验台介绍
2.1.4 低速轴流压气机数据采集设备
2.2 实验测量系统
2.3 研究对象测量方案
2.3.1 压气机稳态特性测量方案
2.3.2 压气机动态数据测量方案
2.4 本章小结
3 实验系统特性分析及喷气系统设计
3.1 实验系统特性分析
3.1.1 离心压气机特性分析
3.1.2 轴流压气机特性分析
3.1.3 压气机动态特性分析
3.1.3.1 时域分析
3.1.3.2 频域分析
3.2 DSP喷气作动控制机构
3.2.1 喷嘴结构
3.2.2 控制喷气系统
3.3 本章小结
4 相关计算方法及实验系统特性分析
4.1 相关计算方法
4.1.1 确定信号的相关计算系数
4.1.2 实验动态信号的相关计算
4.2 实验数据相关性分析
4.3 本章小结
5 DSP控制系统设计
5.1 压气机流动失稳DSP控制软件系统设计
5.1.1 数字信号处理(DSP)技术发展回顾
5.1.2 DSP应用背景
5.1.3 DSP系统简介
5.1.3.1 DSP系统的构成
5.1.3.2 DSP系统特点
5.2 DSP程序开发及系统设计流程
5.3 DSP采集与控制单元构成
5.3.1 在线控制流程
5.3.2 整定值设定
5.4 本章小结
6 实验结果分析
6.1 相关计算结果分析
6.1.1 离心压气机实验数据分析
6.1.2 轴流压气机实验数据分析
6.1.2.1 自相关计算结果分析
6.1.2.2 互相关计算结果分析
6.2 DSP在线计算控制效果分析
6.2.1 稳态数据处理
6.2.2 动态数据处理
6.2.3 拓稳裕度计算及控制效果分析
6.3 本章小结
7 总结与展望
7.1 总结
7.2 相关性系数计算方法的应用研究
7.3 DSP在线计算及控制微喷气实验研究
7.4 创新之处
7.5 展望
参考文献
主要符号说明
攻读硕士学位期间发表的论文
致谢
本文编号：3789514
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
图目录
表目录
1 前言
1.1 流动失稳机理与失速先兆研究的分析
1.2 流动失稳控制技术的现状分析
1.3 流动失稳控制技术的趋势分析
1.4 DSP信号处理器的应用现状
1.4.1 数字移动电话
1.4.2 数据调制解调器
1.4.3 磁盘、光盘控制器需求
1.4.4 图形图像处理需求
1.4.5 汽车电子系统及其它应用领域
1.5 在内部流动失稳控制技术采用DSP方法的设想
1.6 本文章节主要内容简介
2 实验装置及测量系统方案
2.1 压气机实验台及数据采集设备简介
2.1.1 离心压气机实验台介绍
2.1.2 离心压气机原始数据测量及采集
2.1.3 轴流压气机实验台介绍
2.1.4 低速轴流压气机数据采集设备
2.2 实验测量系统
2.3 研究对象测量方案
2.3.1 压气机稳态特性测量方案
2.3.2 压气机动态数据测量方案
2.4 本章小结
3 实验系统特性分析及喷气系统设计
3.1 实验系统特性分析
3.1.1 离心压气机特性分析
3.1.2 轴流压气机特性分析
3.1.3 压气机动态特性分析
3.1.3.1 时域分析
3.1.3.2 频域分析
3.2 DSP喷气作动控制机构
3.2.1 喷嘴结构
3.2.2 控制喷气系统
3.3 本章小结
4 相关计算方法及实验系统特性分析
4.1 相关计算方法
4.1.1 确定信号的相关计算系数
4.1.2 实验动态信号的相关计算
4.2 实验数据相关性分析
4.3 本章小结
5 DSP控制系统设计
5.1 压气机流动失稳DSP控制软件系统设计
5.1.1 数字信号处理(DSP)技术发展回顾
5.1.2 DSP应用背景
5.1.3 DSP系统简介
5.1.3.1 DSP系统的构成
5.1.3.2 DSP系统特点
5.2 DSP程序开发及系统设计流程
5.3 DSP采集与控制单元构成
5.3.1 在线控制流程
5.3.2 整定值设定
5.4 本章小结
6 实验结果分析
6.1 相关计算结果分析
6.1.1 离心压气机实验数据分析
6.1.2 轴流压气机实验数据分析
6.1.2.1 自相关计算结果分析
6.1.2.2 互相关计算结果分析
6.2 DSP在线计算控制效果分析
6.2.1 稳态数据处理
6.2.2 动态数据处理
6.2.3 拓稳裕度计算及控制效果分析
6.3 本章小结
7 总结与展望
7.1 总结
7.2 相关性系数计算方法的应用研究
7.3 DSP在线计算及控制微喷气实验研究
7.4 创新之处
7.5 展望
参考文献
主要符号说明
攻读硕士学位期间发表的论文
致谢
本文编号：3789514
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jixiegongcheng/3789514.html
