1.一種大型直流暫沖式超聲速風(fēng)洞變速壓流場控制方法,其特征在于包括以下步驟:
步驟一:根據(jù)試驗工況要求,確認(rèn)試驗馬赫數(shù)、總壓階梯數(shù)、總壓階梯值、總壓變化速率、總壓PID控制參數(shù)等;
步驟二:風(fēng)洞啟動充壓階段,主調(diào)壓閥高開,待總壓快速上升到首階梯值附近時再回到預(yù)置位置;
步驟三:總壓穩(wěn)定調(diào)節(jié)階段,總壓由主調(diào)壓閥控制,采用總壓分組、誤差分段的PID控制方法;
步驟四:變總壓調(diào)節(jié)階段,根據(jù)設(shè)定的總壓變化速率線性變目標(biāo)總壓至下一總壓階梯值,在該過程中根據(jù)當(dāng)前氣源壓力、目標(biāo)總壓,通過壓比-主調(diào)開度曲線實時計算出主調(diào)壓閥位置值,控制主調(diào)壓閥位置得到隨時間變化的總壓值;
重復(fù)上述步驟三、四直至完成所有預(yù)設(shè)總壓階梯;
步驟五:風(fēng)洞關(guān)車階段,當(dāng)模型未發(fā)生顫振,風(fēng)洞按程序完成所有總壓階梯后自動進(jìn)入正常關(guān)車流程。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大型直流暫沖式超聲速風(fēng)洞變速壓流場控制方法,其特征在于:在步驟二中,所述的主調(diào)壓閥高開,是根據(jù)馬赫數(shù)不同,在預(yù)置開度的基礎(chǔ)上加上一個固定值;預(yù)置開度是試驗前根據(jù)氣源壓力和目標(biāo)總壓,由壓比-主調(diào)開度曲線計算出來的主調(diào)壓閥位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種大型直流暫沖式超聲速風(fēng)洞變速壓流場控制方法,其特征在于根據(jù)需要決定是否采用引射調(diào)壓閥調(diào)節(jié)引射壓力,輔助建立流場,當(dāng)首階梯總壓值低于常規(guī)總壓時,開啟引射調(diào)壓閥調(diào)節(jié)引射壓力,輔助建立流場;當(dāng)首階梯總壓值高于常規(guī)總壓時,不開啟引射調(diào)壓閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大型直流暫沖式超聲速風(fēng)洞變速壓流場控制方法,其特征在于所述PID控制方法為:根據(jù)各階梯總壓值大小分組控制,每組采用不同的PID參數(shù);在每組PID控制參數(shù)中,再根據(jù)總壓誤差大小分段選取PID參數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大型直流暫沖式超聲速風(fēng)洞變速壓流場控制方法,其特征在于步驟四中變總壓階段基于壓比-主調(diào)開度曲線的控制策略為:通過目標(biāo)總壓值和當(dāng)前氣源壓力根據(jù)壓比-主調(diào)開度曲線實時計算出主調(diào)開度,再通過主調(diào)位置閉環(huán)控制得到穩(wěn)定段總壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種大型直流暫沖式超聲速風(fēng)洞變速壓流場控制方法,其特征在于線性變目標(biāo)總壓的方法是:根據(jù)要求的總壓變化速率每個控制周期改變一次目標(biāo)總壓值,即每個控制周期的目標(biāo)總壓等于上個控制周期的目標(biāo)總壓與總壓增量之和,其中總壓增量等于設(shè)定的總壓變化速率與控制周期時間的乘積。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種大型直流暫沖式超聲速風(fēng)洞變速壓流場控制方法,其特征在于任一馬赫數(shù)下的壓比-主調(diào)開度曲線均通過該馬赫數(shù)條件下歷史試驗數(shù)據(jù)用最小二乘法擬合得到。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大型直流暫沖式超聲速風(fēng)洞變速壓流場控制方法,其特征在于在步驟五中模型未發(fā)生顫振時,則主調(diào)壓閥保持當(dāng)前位置,待試驗?zāi)P突赝说今v室內(nèi)后同時關(guān)閉主調(diào)壓閥和引射調(diào)壓閥。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種大型直流暫沖式超聲速風(fēng)洞變速壓流場控制方法,其特征在于在步驟當(dāng)模型發(fā)生顫振現(xiàn)象時,主調(diào)壓閥按照設(shè)定速率關(guān)閉以降低風(fēng)洞速壓,使模型退出顫振狀態(tài),待試驗?zāi)P突赝说今v室內(nèi)后再同時關(guān)閉主調(diào)壓閥和引射調(diào)壓閥。
10.根據(jù)權(quán)利要求1~9任一所述的一種大型直流暫沖式超聲速風(fēng)洞變速壓流場控制方法,其特征在于在步驟三與步驟四任一個步驟中如果模型發(fā)生顫振,則進(jìn)入關(guān)車階段。