0.6米风洞新一代测控系统研制

论文摘要

风洞是能人工生产和可控制均匀气流以模拟飞行器或物体周围气体的流动，并可测量气流对飞行器或物体的作用，以及观察物理现象的一种管道状的试验设备。它是空气动力学的主要试验设备之一。在风洞中可以模拟飞行器空中飞行姿态，同时测量相应状态下的空气动力参数，为飞行器选型、定型、改型设计等提供依据。0.6米风洞是国内流场品质最好的风洞。主要应用于我国飞机、导弹常规布局选型试验、非定常特种试验和空气动力试验技术研究，它同时还是我国空速管试验的标定风洞。为适应空气动力学基础应用研究需求及建设研究型试验基地的需要，我部将0.6米风洞建设成为研究性试验平台。为使新试验平台发挥应有的功能，需研制新一代测控系统。本文以新一代测控系统的实现为目标，阐述了本课题研究的目的、意义和任务，0.6米风洞测控系统的具体构成，包括风洞运行管理和监测系统、模型姿态运动控制系统、流场调节与数据采集系统、数据处理系统、扩散段及引射器控制系统。并对每个系统具体实现途径进行了展开论述，提出了项目实施过程中存在的关键技术问题并给出了解决方案。研制的目的是全面更新、提升该风洞原有的测控系统，全面提高马赫数控制精度，测量数据精准度，扩大试验能力，提高风洞运行可靠性、缩短风洞试验运行时间，进一步提高风洞试验效率。新研制的风洞测控系统经过风洞动态调试、流场校测和标模试验验证，试验结果表明全部满足国军标技术指标要求。达到了预期的目标。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 本课题研究的目的、意义和任务
• 1.2.1 0.6米风洞性能
• 1.2.2 0.6米风洞地位和作用
• 1.2.3 0.6米风洞的现状
• 1.3 国内外研究现状
• 1.4 研究的主要内容及论文结构
• 第二章 系统总体设计及技术指标
• 2.1 总体设计
• 2.2 实现的主要技术指标
• 第三章 0.6米风洞测控系统的具体构成
• 3.1 风洞运行管理和监测系统
• 3.1.1 风洞运行状态监测
• 3.1.2 视频监测
• 3.2 模型姿态控制子系统
• 3.2.1 控制对象介绍
• 3.2.2 三自由度（α、X、Y）机构及半模转窗机构运动控制方案
• 3.2.3 控制系统的总线形式
• 3.2.4 软件设计
• 3.3 流场调节及数据采集子系统
• 3.3.1 流场调节系统
• 3.3.2 测量及数据采集系统
• 3.3.3 流场调节及数据采集系统的软件设计
• 3.4 数据处理子系统
• 3.4.1 模型测力试验气动力计算方法
• 3.4.2 模型测力试验计算软件设计
• 3.5 超声速扩散段及引射器控制系统
• 3.5.1 系统硬件结构
• 3.5.2 系统软件
• 3.5.3 关键技术
• 第四章 风洞测控系统动态调试及标模试验
• 4.1 动态调试主要参数及精度计算方法
• 4.2 空风洞动态调试及 PID 参数确定
• 4.3 跨声速试验段模型区 M 分布及精度
• 4.4 超声速试验段模型区 M 测量精度
• 第五章 结论及展望
• 5.1 0.6米风洞新一代测控系统特点
• 5.2 新研制的风洞测控系统应用情况
• 5.3 风洞测控系统发展方向
• 致谢
• 参考文献