一种亚跨超风洞的亚跨声速引射开车方法技术

技术编号:22051605 阅读:48 留言:0更新日期:2019-09-07 14:04
一种亚跨超风洞的亚跨声速引射开车方法,能够实现一类亚跨超风洞亚跨声速试验的引射开车方式,降低模型载荷,进而提高试验精度。本发明专利技术采用基于模型的PI鲁棒控制方法提高引射压力控制的稳定性,减小引射压力波动,从而减小前室总压波动,提高流场品质;同时搭建了一阶RC低通滤波电路去除引射压力传感器反馈的高频噪声,减少执行器高频做动。本发明专利技术提出的亚跨声速引射开车方法流程如下:根据风洞试验马赫数确定引射压力,同时确定相关控制参数;开启引射器,利用基于模型的PI鲁棒控制方法控制引射压力;待引射压力稳定后开启主调压阀开始主调压阀调压;待试验数据采集完毕,关闭主调压阀和引射器,试验完成。

A Driving Method of Subtransonic Ejection in Subtransonic Superwind Tunnel

【技术实现步骤摘要】
一种亚跨超风洞的亚跨声速引射开车方法
本专利技术属于风洞试验领域,涉及到风洞系统运行和压力闭环控制,具体是一种亚跨超风洞的亚跨声速引射开车方法。
技术介绍
风洞是以人工的方式产生并且控制气流,用来模拟飞行器或实体周围气体的流动情况,并度量气流对实体的作用效果的实验设备,是进行空气动力实验最常用、最有效的工具之一。风洞气流速度是风洞试验的重要指标,一般以马赫数表征,其定义为气流流速与当地声速的比值,用Ma符号表示。马赫数越高,气流速度越快。根据马赫数的不同,可将风洞分类为低速风洞,亚跨声速风洞,超声速风洞,高超声速风洞等。本专利技术针对一类亚跨超三声速风洞开展研究。图1给出了一种亚跨超三声速风洞的总体布局,其核心包括气源、主调压阀、前室、喷管、试验段、扩散段和引射器。目前的风洞试验中,风洞的运行方式有两种:常规开车和引射开车。常规开车引射器处于关闭状态,仅靠主调压阀进行风洞马赫数调节;而引射开车采用“主调压阀+引射器”的工作模式。引射器是一种输送流体(气体、液体)的装置,它依靠高压流体流经喷管后所形成的高速流,引射另一种低压流体,即用一股流体带动另外一股流体运动。引射器用于风洞时,主要本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种亚跨超风洞的亚跨声速引射开车方法,其特征在于,包含以下步骤:步骤1:根据风洞试验给定的马赫数Ma确定引射器引射压力pig,并预置主调压阀开度a0=f0(Ma)和引射器调压阀开度ai=fi(pig),其中,f0()和fi()分别是由历史吹风数据拟合得到的以Ma和pig为自变量的函数;步骤2:开启引射器;步骤3:利用气压传感器实时测量得到当前控制周期内的引射压力pi(k),经一阶RC滤波电路滤波后采集至流场控制下位机;步骤4:根据步骤1中的引射器引射压力pig和步骤3所得的当前控制周期内的引射压力pi(k),利用基于模型的PI鲁棒控制律计算引射器调压阀执行机构输入电压u(k),执行机构驱动...

【技术特征摘要】
1.一种亚跨超风洞的亚跨声速引射开车方法,其特征在于,包含以下步骤:步骤1:根据风洞试验给定的马赫数Ma确定引射器引射压力pig,并预置主调压阀开度a0=f0(Ma)和引射器调压阀开度ai=fi(pig),其中,f0()和fi()分别是由历史吹风数据拟合得到的以Ma和pig为自变量的函数;步骤2:开启引射器;步骤3:利用气压传感器实时测量得到当前控制周期内的引射压力pi(k),经一阶RC滤波电路滤波后采集至流场控制下位机;步骤4:根据步骤1中的引射器引射压力pig和步骤3所得的当前控制周期内的引射压力pi(k),利用基于模型的PI鲁棒控制律计算引射器调压阀执行机构输入电压u(k),执行机构驱动引射器调压阀运动,进行引射压力控制;k为正整数;步骤5:根据步骤1中的引射器引射压力pig和实时测得的当前控制周期内的引射压力pi(k),判断引射压力是否稳定;若引射压力不稳定,返回步骤3,进行引射压力闭环控制;若引射压力稳定,进入步骤6;步骤6:开启主调压阀,并根据步骤1中给定的马赫数Ma调节前室总压,使试验段马赫数达到给定值;步骤7:关闭主调压阀和引射器。2.根据权利要求1所述的一种亚跨超风洞的亚跨声速引射开车方法,其特征在于:步骤3中,一阶RC滤波电路的滤波截止频率f计算公式如下:式中,R为滤波电路电阻,C1为滤波电路电容。3.根据权利要求1或2所述的一种亚跨超风洞的亚跨声速引射开车方法,其特征在于:步骤4中,利用基于模型的PI鲁棒控制律计算引射器调压阀执行机构输入电压u(k)的具体步骤如下:a、将引射器调压阀建模为如下二阶系统:式中,x1为压力、x2为压力变化率;J和C为模型参数,分别代表质量系数和阻尼系数;u为控制输入,d为加在控制量上的干扰量;b、设定...

【专利技术属性】
技术研发人员:宋法振赵煊侯逸青张娜祝令谱欧平
申请(专利权)人:中国航天空气动力技术研究院
类型:发明
国别省市:北京,11

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1