一种暂冲式亚跨超声速风洞控制系统技术方案

本发明专利技术涉及一种暂冲式亚跨超声速风洞控制系统，包括控制台总控计算机、控制台模拟显示计算机、控制台操作显示区、视频监控计算机、以太网交换机、马赫数监控计算机系统、数据采集计算机系统、设备管理计算机系统、扩散段控制计算机系统、以太网交换机、2#阀驱动单元、攻角机构驱动单元、安全连锁PLC单元、1#阀和2#引射器驱动单元、扩散段驱动单元、数据采集单元。本发明专利技术采用分布式布局，既方便操作人员操作和观察试验情况，又有效解决了控制部位分散、信号种类多且数量大的难题，能够很好的保证信号传输的可靠性和实时性；并且各个节点之间使用以太网通信，系统节点不受地理位置限制，可以方便地进行扩展和移动。

A control system of subspan supersonic wind tunnel

【技术实现步骤摘要】
一种暂冲式亚跨超声速风洞控制系统
本专利技术涉及一种暂冲式亚跨超声速风洞控制系统，属于亚跨超声速风洞

技术介绍
风洞是进行空气动力学试验的主要设备，它是按特定要求设计的特殊管道，在这个特殊管道中，借助动力装置以产生可以调节得气流，使试验段中得到的模型流场能够模拟或部分模拟原型流场。风洞流场是风洞性能的一个主要指标。之前流场控制，是由操作人员手动调节的调压阀开度，控制进入风洞的压缩空气流量。采用人工调节风洞流场存在如下缺点：流场调节精度易受来源气流压力波动的影响；人工调节达不到很高的控制精度而且用时过长，能源损耗很大。另外，风洞结构复杂，控制部位分散，涉及地信号种类多、数量大，并且对信号传输的可靠性和实时性要求高，这都对建立风洞控制系统提出了很高的要求。
技术实现思路
本专利技术的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供了一种暂冲式亚跨超声速风洞控制系统，实现风洞流场控制、扩散段控制、攻角机构运行控制、数据实时采集、安全连锁等。整个系统采用分布式设计，各个节点之间使用以太网进行信息交互和数据传递，可靠性高，系统节点也本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种暂冲式亚跨超声速风洞控制系统，其特征在于：包括控制台总控计算机、控制台模拟显示计算机、控制台操作显示区、视频监控计算机、以太网交换机、马赫数监控系统、数据采集系统、设备管理系统、扩散段控制系统、安全连锁PLC单元以及数据采集单元；/n所述控制台总控计算机向马赫数监控系统、数据采集系统发送试验参数、试验状态，接收试验数据并实时显示；控制台总控计算机向风洞电子扫描阀发送采集命令；同时，还给定风洞扩散段起始位置、工作位置；/n所述控制台显示计算机负责压力显示、阀门的开关及位置显示、扩散段的运行和位置显示、关键部位的状态显示以及设备的加电断电；/n所述控制台操作显示区完成攻角送电及指示、扩散段...

【技术特征摘要】
1.一种暂冲式亚跨超声速风洞控制系统，其特征在于：包括控制台总控计算机、控制台模拟显示计算机、控制台操作显示区、视频监控计算机、以太网交换机、马赫数监控系统、数据采集系统、设备管理系统、扩散段控制系统、安全连锁PLC单元以及数据采集单元；
所述控制台总控计算机向马赫数监控系统、数据采集系统发送试验参数、试验状态，接收试验数据并实时显示；控制台总控计算机向风洞电子扫描阀发送采集命令；同时，还给定风洞扩散段起始位置、工作位置；
所述控制台显示计算机负责压力显示、阀门的开关及位置显示、扩散段的运行和位置显示、关键部位的状态显示以及设备的加电断电；
所述控制台操作显示区完成攻角送电及指示、扩散段送电及指示、开车权限显示以及开车铃；
所述视频监控计算机：用于风洞重要部位的监视以及纹影录制；
所述马赫数监控系统：用于完成各种风洞试验的流场控制；
所述数据采集系统：用于风洞试验中的数据采集、攻角机构的运行；
所述设备管理系统通过控制安全连锁PLC单元实现启动阀的开关，阀门、扩散段、攻角机构的送断电，执行控制台显示计算机的送出的阀门引射器开关命令；
所述安全连锁PLC单元：用于风洞控制系统的安全连锁，对风洞的超压保护，下驻室、人孔、插入箱部位的安全开关进行检测；
所述扩散段控制系统：用于扩散段的运行，控制四组扩散段电机运动到总控计算机发送的起始位置和工作位置；
所述数据采集单元：负责采集各种风洞试验中数据的采集，通过以太网交换机进行数据交换。


2.根据权利要求1所述的一种暂冲式亚跨超声速风洞控制系统，其特征在于：所述马赫数监控系统包括马赫数监控计算机、PCI1716卡、PCI7250卡、ACL6128D/A卡；PCI1716卡完成试验中气动参数的采集；PCI7250卡和ACL6128D/A卡配合完成对2号阀驱动单元的控制，进而实现对各种风洞试验的流场控制；所述2号阀驱动单元：包括2号阀电机驱动器，用于驱动2号阀工作。


3.根据权利要求1所述的一种暂冲式亚跨超声速风洞控制系统，其特征在于：所述数据采集系统包括数据采集计算机、PCI8132卡、PCI7250卡；PCI7250卡和PCI8132卡配合完成对攻角机构驱动单元的控制，进而实现风洞试验中攻角的控制；所述攻角机构驱动单元：包括试验攻角机构的电机驱动器，用于驱动攻角机构工作。


4.根据权利要求1所述的一种暂冲式亚跨超声速风洞控制系统，其特征在于：所述设备管理系统包括设备管理计算机、PCI1716卡、PCI7250卡、ACL6128D/A卡、PCI7248I/O卡；PCI1716卡完成风洞中各处压力的采集；PCI7250卡和ACL6128D/A卡配合完成对1号阀和2号引射器驱动单元的控制；PCI7248I/O卡完成阀门、扩散段、攻角机构的送断电以及限位信号的反馈；所述1号阀及2号引射器驱动单元：包括1号阀和2号引射器的电机驱动器，用于驱动1号阀及2号引射器工作。

【专利技术属性】
技术研发人员：张娜，宋法振，侯逸青，刘书伟，
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