[发明专利]一种热强度试验系统控制方法

说明书

本申请属于飞行器防热结构热强度试验领域，一般的控制或调节系统，特别涉及一种热强度试验系统控制方法。包括：步骤一、获取热强度实验的热流曲线，将所述热流曲线分成多段，获取每段热流曲线中的各热流峰值，并根据各热流峰值计算每段热流曲线的热流基准值；步骤二、确定前馈系数，并根据前馈系数计算每段热流曲线的前馈输出值，前馈输出值等于前馈系数与热流基准值的乘积；步骤三、根据前馈输出值计算出每段热流曲线的控制输出值；步骤四、控制系统根据每段热流曲线的控制输出值进行热强度试验。本申请通过合理确定前馈系数、PID输出以及前馈控制输出的权重，实现前馈热流补偿控制，能够有效提高热流控制系统的响应速度和控制精度。

技术领域

本申请属于飞行器防热结构热强度试验领域，一般的控制或调节系统，特别涉及一种热强度试验系统控制方法。

背景技术

热强度试验是一种研究飞行器结构或构件在热环境中的力学性态和抵抗破坏的能力的常用方法，热流控制方式能够直接模拟飞行器在飞行中结构表面与气流之间的净换热量，因此经常采用热流方式进行加热控制。同样，对于表面带烧蚀型防热涂层的结构，由于加热过程中涂层发生一系列的物理-化学变化，理论计算和试验均难得到可信的温度数据，故只能采用热流控制方式进行加热。因此热强度试验中热流的控制精度在很大程度上影响了试验的考核效果。

现有技术的热强度试验中的热流控制方法还存在控制精度低、响应速度慢的问题。

因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。

发明内容

本申请的目的是提供了一种热强度试验系统控制方法，以解决现有技术存在的至少一个问题。

本申请的技术方案是：

一种热强度试验系统控制方法，包括：

步骤一、获取热强度实验的热流曲线，将所述热流曲线分成多段，获取每段热流曲线中的各热流峰值，并根据各热流峰值计算每段热流曲线的热流基准值；

步骤二、确定前馈系数，并根据前馈系数计算每段热流曲线的前馈输出值，前馈输出值等于前馈系数与热流基准值的乘积；

前馈系数为：

前馈输出值为：

其中，K_i为第i段热流曲线的前馈系数，C_i为第i段热流曲线的控制输出比例系数，V_out为控制系统的实时控制输出值，为第i段热流曲线的热流基准值，i为第i段热流曲线，n为热流曲线总段数，C_基准为控制输出比例系数的基准值，V_F-i为第i段热流曲线的前馈输出值；

步骤三、根据前馈输出值计算出每段热流曲线的控制输出值：

V_out-i=（aV_PID+bV_F-i）×2

其中，V_out-i为第i段热流曲线的控制输出值，V_PID为PID输出值，V_F-i为第i段热流曲线的前馈输出值，a为PID控制的权重系数，b为前馈控制的权重系数，且a+b=1；

步骤四、控制系统根据每段热流曲线的控制输出值进行热强度试验。

可选地，步骤一中，将所述热流曲线分成5-10段。

可选地，每段热流曲线的所述热流基准值为该段热流曲线的各热流峰值的均值。

可选地，每段热流曲线的所述热流基准值为该段热流曲线的各热流峰值中的最大值。