一种连续式跨声速风洞总压控制方法设计

发布时间：2021-09-05 09:38

　　总压是连续式跨声速风洞关键流场参数,高总压控制精度能提高试验数据的准确性,加快调节速度对缩短马赫数极曲线时间具有重要意义。针对连续式跨声速风洞试验工况多、调节手段多等特点,对连续式跨声速风洞压力调节系统及多种流场调节手段下的压力耦合特性进行分析研究,建立了连续式跨声速风洞总压控制精度和调节阀特性的对应关系,并以此设计出不同工况的阀门组合控制策略,采用分段变参数加模糊PID控制算法实现总压的闭环控制。风洞试验结果表明:在保证每条马赫数极曲线时间的同时,总压控制精度达到0.1%,控制方法能够有效满足连续式跨声速风洞总压控制要求。 

【文章来源】：实验流体力学. 2019,33(06)北大核心CSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

压力调节系统结构

图2中ps为总压控制目标，pf为总压反馈值，Mas为马赫数控制目标，Maf为马赫数反馈值，Ga(s）为总压传递函数，Gb(s）为马赫数传递函数，Gab(s）为总压对Ma的影响函数，Gba(s）为马赫数对总压的影响函数，G1(s)～G12(s）为对应调节手段的传递函数。为提高流场指标控制精度和试验效率，需要对Ma和总压进行解耦，但难度较大，工程应用少，实践中主要是结合总压和Ma耦合关系，通过技术手段减少总压和Ma的耦合来实现。2.2 总压控制与调节阀特性的关系

可以看出，当阀门形式和可调比一定时，总压精度和调节阀特性有直接关系，以“分辨率0.5%，速度1%/s（每秒开度为全行程的1%）”曲线为例，压力趋稳后，只有在开度60%以下调节时才能满足0.2%的总压控制要求，而若要求更高的控制精度，则必须要求更好的调节阀性能。但在调节阀选择时不能一味的要求精度（分辨率）和速度，精度（分辨率）越高/速度越快，制造难度越大，成本越高，且运行速度过快易导致阀门机构产生超调抖动。3 多阀门组合控制策略

【参考文献】：
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硕士论文
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本文编号：3385107