一种TPS自动控制系统及方法技术方案

本发明专利技术实施例提出一种TPS自动控制系统及方法，涉及自动控制技术领域。所述系统包括上位机、流量控制系统、流量测量系统和用于连接两者的连接钢管，流量控制系统与测量系统一体化设置。具有集成度高；响应速度快，控制精度高；体积小，重量轻，安装方便；推力大，承载范围广；可实现四轴同步控制；系统安全性高等优点。

A TPS automatic control system and method

The embodiment of the invention proposes a TPS automatic control system and method, which relates to the field of automatic control technology. The system includes upper computer, flow control system, flow measurement system, connecting steel pipe used to connect the two, flow control system and measurement system integrated settings. It has the advantages of high integration, fast response speed, high control precision, small size, light weight, easy installation, large thrust, wide bearing range, four-axis synchronous control and high system security.

【技术实现步骤摘要】
一种TPS自动控制系统及方法
本专利技术涉及自动控制
，具体而言，涉及一种TPS自动控制系统及方法。
技术介绍
TPS试验全称涡扇动力模拟试验，是一种评估涡扇发动机对飞机气动特性影响的低速风洞试验技术。TPS试验的核心设备是TPS单元，是一种使用高压空气驱动的发动机模拟器，其风扇转速精度与高压供气的流量控制精度直接相关，而转速精度又与TPS试验精度息息相关，此外，在TPS试验中，通常同时使用多台TPS单元，而高压供气系统只能同时两路供气，因此，必须对高压供气进行二次分配。为实现TPS试验中高压供气流量的精确控制和分配，必须使用高精度的流量控制装置。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种TPS自动控制系统及方法，具有集成度高；响应速度快，控制精度高；体积小，重量轻，安装方便；推力大，承载范围广；可实现四轴同步控制；系统安全性高等优点。为了实现上述目的，本专利技术实施例采用的技术方案如下：一种TPS自动控制系统，所述系统包括上位机、流量控制系统、流量测量系统和用于连接两者的连接钢管，流量控制系统与测量系统一体化设置。进一步的，所述流量控制系统包括针阀和电作动筒；针阀包括驻室、针阀孔板、针阀喷管、针阀顶针，针阀顶针的前端穿过针阀孔板伸入到针阀喷管内，针阀孔板置于驻室上；电作动筒由无刷直流伺服电机、减速器、驱动器、控制器、绝对光栅、滚珠丝杠、滑轨、同步带系统组成，滚珠丝杠通过连杆与针阀顶针连接；针阀顶针在电作动筒的作用下做水平运动；进一步的，所述流量测量系统由文丘里喷管、测量耙、流量计内套和流量计外套组成；总压总温测量耙设置在连接钢管上；流量控制系统中的高压气流依次经过进气管道、驻室、针阀孔板、针阀喷管、连接钢管、文丘里喷管后由排气管排出；气流经过的路径为高压密封空间；上位机同步控制若干路流量控制系统和流量测量系统，每一路流量控制系统和流量测量系统独立运行。进一步的，所述针阀顶针为圆锥形结构，从针尖到针底表面面积逐步增加。进一步的，所述针阀喷管的内表面为光滑凸出的曲面，曲面的凸出部分均匀分布在针阀喷管内形成一个闭环圆圈。进一步的，所述针阀顶针的轴心线与针阀喷管的轴心线重合，针阀顶针沿着轴心线在针阀喷管曲面凸出部分之间水平移动。一种TPS自动控制方法，所述方法包括：首先，上位机通过控制器将设定的初始值指令发送给驱动器，由驱动器控制电机运动，连接于电机上的编码器将电机实际位置反馈给驱动器，构成第一个位置控制闭环；采用绝对光栅测量针阀顶针的实际位移，由驱动器读取光栅的位移反馈值，根据给定位移值和实际位移值之差，对位移误差进行修正，构成第二个位置控制闭环；高压气流从进气管道进入针阀喷管，由电作动筒控制针阀顶针在针阀喷管中移动，移动的针阀顶针使得针阀喷管凸出的曲面与针阀顶针之间的距离改变，从而改变气流流通的面积；流量测量系统同步测试由针阀喷管流过的气流，并反馈给上位机，通过对比预设数值再次对控制器进行修正，控制针阀顶针的移动最终达到目标值。本专利技术的有益效果是：通过将流量控制和测量系统一体化设计，系统集成度高；响应速度快，控制精度高；体积小，重量轻，安装方便；推力大，承载范围广；可实现四轴同步控制；系统安全性高。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1示出了本专利技术实施例提供的TPS自动控制系统的结构图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本专利技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。实施例1请参阅图1，图1示出一种TPS自动控制系统，所述系统包括上位机、流量控制系统、流量测量系统和用于连接两者的连接钢管，流量控制系统与测量系统一体化设置。进一步的，所述流量控制系统包括针阀和电作动筒；针阀包括驻室、针阀孔板、针阀喷管、针阀顶针，针阀顶针的前端穿过针阀孔板伸入到针阀喷管内，针阀孔板置于驻室上；电作动筒由无刷直流伺服电机、减速器、驱动器、控制器、绝对光栅、滚珠丝杠、滑轨、同步带系统组成，滚珠丝杠通过连杆与针阀顶针连接；针阀顶针在电作动筒的作用下做水平运动；进一步的，所述流量测量系统由文丘里喷管、测量耙、流量计内套和流量计外套组成；总压总温测量耙设置在连接钢管上；流量控制系统中的高压气流依次经过进气管道、驻室、针阀孔板、针阀喷管、连接钢管、文丘里喷管后由排气管排出；气流经过的路径为高压密封空间；上位机同步控制若干路流量控制系统和流量测量系统，每一路流量控制系统和流量测量系统独立运行。进一步的，所述针阀顶针为圆锥形结构，从针尖到针底表面面积逐步增加。进一步的，所述针阀喷管的内表面为光滑凸出的曲面，曲面的凸出部分均匀分布在针阀喷管内形成一个闭环圆圈。进一步的，所述针阀顶针的轴心线与针阀喷管的轴心线重合，针阀顶针沿着轴心线在针阀喷管曲面凸出部分之间水平移动。实施例2一种TPS自动控制方法，所述方法包括：首先，上位机通过控制器将设定的初始值指令发送给驱动器，由驱动器控制电机运动，连接于电机上的编码器将电机实际位置反馈给驱动器，构成第一个位置控制闭环；采用绝对光栅测量针阀顶针的实际位移，由驱动器读取光栅的位移反馈值，根据给定位移值和实际位移值之差，对位移误差进行修正，构成第二个位置控制闭环；高压气流从进气管道进入针阀喷管，由电作动筒控制针阀顶针在针阀喷管中移动，移动的针阀顶针使得针阀喷管凸出的曲面与针阀顶针之间的距离改变，从而改变气流流通的面积；流量测量系统同步测试由针阀喷管流过的气流，并反馈给上位机，通过对比预设数值再次对控制器进行修正，控制针阀顶针的移动最终达到目标值。在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本专利技术的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个单元、程序段或代码的一部分，所述单元、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种TPS自动控制系统，其特征在于，所述系统包括上位机、流量控制系统、流量测量系统和用于连接两者的连接钢管，流量控制系统与测量系统一体化设置。

【技术特征摘要】
2017.12.21 CN 20171139792731.一种TPS自动控制系统，其特征在于，所述系统包括上位机、流量控制系统、流量测量系统和用于连接两者的连接钢管，流量控制系统与测量系统一体化设置。2.如权利要求1所述的TPS自动控制系统，其特征在于，所述流量控制系统包括针阀和电作动筒；针阀包括驻室、针阀孔板、针阀喷管、针阀顶针，针阀顶针的前端穿过针阀孔板伸入到针阀喷管内，针阀孔板置于驻室上；电作动筒由无刷直流伺服电机、减速器、驱动器、控制器、绝对光栅、滚珠丝杠、滑轨、同步带系统组成，滚珠丝杠通过连杆与针阀顶针连接；针阀顶针在电作动筒的作用下做水平运动。3.如权利要求2所述的TPS自动控制系统，其特征在于，所述流量测量系统由文丘里喷管、测量耙、流量计内套和流量计外套组成；总压总温测量耙设置在连接钢管上；流量控制系统中的高压气流依次经过进气管道、驻室、针阀孔板、针阀喷管、连接钢管、文丘里喷管后由排气管排出；气流经过的路径为高压密封空间；上位机同步控制若干路流量控制系统和流量测量系统，每一路流量控制系统和流量测量系统独立运行。4.如权利要求3所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁庆柱，刘灿宾，
申请(专利权)人：济南汇川科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37