[发明专利]一种暂冲式亚跨超声速风洞控制系统

说明书

本发明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。

技术领域

本发明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领域。

背景技术

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。

发明内容

本发明的技术解决问题是：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，系统节点也不受地理位置的限制，可以方便地进行扩展和移动。

本发明的技术解决方案是：

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。