申请/专利权人：中国航空工业集团公司沈阳空气动力研究所

申请日：2022-07-14

公开（公告）日：2022-09-16

公开（公告）号：CN114894427B

主分类号：G01M9/04

分类号：G01M9/04

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2022.09.16#授权;2022.08.30#实质审查的生效;2022.08.12#公开

摘要：本申请公开了一种连续变马赫数的控制方法，属于风洞试验特种装备控制技术领域。解决了现有技术无法实现柔板运动过程中马赫数型面控制，无法实现连续变马赫数功能的不足。本申请通过对多支点柔壁喷管机构动力学模型采用动力学仿真计算获取支点处各马赫数的支点位移及驱动力，形成柔壁喷管理论型面曲线；各马赫数的支点位移构建运动曲线，支点位移点作为关键点通过计算五阶多项式拟合逐一连接所有的位移控制点构成完整运动曲线。选择合适的伺服系统，采用多轴同步控制系统控制方法，实现了对柔壁喷管柔板成型控制，并通过激光跟踪仪和风洞试验对柔板成型曲线进行修正，使得柔壁喷管型面与理论气动型面高精度吻合，实现了马赫数的连续变化。

主权项：1.一种连续变马赫数的控制方法，其特征在于，包括：步骤一，拟合运动曲线：通过对多支点柔壁喷管机构动力学模型采用动力学仿真可识别参数化计算获取支点处各马赫数的支点位移、驱动力以及柔板运动过程中各支点处应力的变化曲线、柔板型面变化曲线；根据各马赫数的支点位移构建运动曲线，支点位移点作为关键点通过计算五阶多项式拟合逐一连接所有的位移控制点构成完整运动曲线，由于柔板上分布的支点形成不同，通过计算程序构建不同支点的运动曲线；步骤二，应力监测：应力监测系统通过动力学可视化参数计算获取柔板的应力分布情况，根据应力分布的情况，应力的大小，作为应变片的粘贴的理论依据，设置应力阀值，作为柔板成型过程中的安全保护；步骤三，柔板控制：采用虚拟轴+电子凸轮控制的方式实现柔板控制，主轴是作为基准在电子凸轮曲线作为X轴的变量函数；从轴指柔板各支点的伺服电机或伺服电缸，是通过外置编码器检测装置反馈数值获取，作为Y轴的变量函数；以主轴和多个从轴为基础构建多轴同步控制系统，根据步骤一获取的运动曲线构建电子凸轮表；主轴和从轴采用绝对位置模式，通过运动控制器上位机和下位机PLC程序进行运动仿真模拟系统运动过程，通过仿真监控，修正运动位置、速度、加速度；步骤四，控制系统：采用交流伺服系统控制方式，采用运动控制器通过总线通讯连接伺服驱动器，由伺服驱动器驱动伺服电机或伺服电缸，通过外置编码器构成位置闭环，通过步骤三的柔板控制实现各推杆的位置同步协调控制；步骤五，型面调试：通过激光跟踪仪对柔板成型标定与理论型面进行比较，通过柔板上支点位移调整，修正从轴的位置支点，直到每个马赫数对应的柔板型面与理论型面重合，满足系统控制指标；通过风洞流场校测获取马赫数分布情况，修正马赫数曲线，修正凸轮曲线，修正柔板型面，从而得到不同试验马赫数的均匀流场；通过仿真和风洞试验，获取调压阀或压缩机转速与柔板连续变化控制关系，实现风洞马赫数连续控制。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国航空工业集团公司沈阳空气动力研究所 一种连续变马赫数的控制方法

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