5.5米×4米聲學(xué)風(fēng)洞傳聲器移測裝置控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)
發(fā)布時間:2021-02-15 18:19
作為開展空氣動力聲學(xué)實驗和研究的主要地面設(shè)備,聲學(xué)風(fēng)洞通常利用傳聲器來獲取飛行器的氣動噪聲特性。目前,風(fēng)洞中傳聲器多為固定型或手持移動型,存在傳聲器轉(zhuǎn)換位置效率低、定位精度差的缺點,難以滿足飛行器多位置氣動參數(shù)高效和高精度測量需求。針對上述問題,論文基于5.5米×4米聲學(xué)風(fēng)洞開展了傳聲器移測裝置的設(shè)計和研制工作,以期實現(xiàn)氣動噪聲參數(shù)測量精度和試驗效率的有效提升。論文主要研究內(nèi)容如下:首先對移測裝置的總體設(shè)計進行了詳細介紹。移測裝置通過X、Y、Z向機構(gòu)實現(xiàn)沿風(fēng)洞軸向的三維移動。其中,X、Z向移測機構(gòu)共同組成通用移測平臺,可滿足風(fēng)洞水平面上線位移測量需求。Y向移測機構(gòu)則為附加模塊,結(jié)合X、Z向機構(gòu),可實現(xiàn)內(nèi)流場噪聲測量。而后,從聲學(xué)風(fēng)洞噪聲測量需求和移測裝置結(jié)構(gòu)特點出發(fā),確定了以PLC為核心控制器,以現(xiàn)場總線連接伺服驅(qū)動的設(shè)計方案。論文詳細闡述了該系統(tǒng)工作原理,并對系統(tǒng)軟硬件結(jié)構(gòu)、設(shè)計選型以及軟件設(shè)計進行了介紹。同時,對多軸定位控制、同步控制以及齒輪換向間隙消除等問題提出了針對性的解決措施。最后,通過地面調(diào)試和風(fēng)洞試驗相結(jié)合的方式對移測系統(tǒng)進行了測試,包括系統(tǒng)功能和性能測試。試驗結(jié)果表明,...
【文章來源】:西南科技大學(xué)四川省
【文章頁數(shù)】:62 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
5米×4米聲學(xué)風(fēng)洞隨著航空聲學(xué)風(fēng)洞的投入使用和氣動噪聲測量技術(shù)的進一步提升,以及各類型直
4圖1-2DNWLLF聲學(xué)風(fēng)洞德國斯圖加特內(nèi)燃機與車輛研究所在1988年也建成了空氣動力學(xué)-聲學(xué)風(fēng)洞,處于世界領(lǐng)先水平。日本鐵道技術(shù)研究院于1996年建成了RTRI大尺度低噪聲風(fēng)洞,同樣具備開、閉兩用的試驗段,主要用于地面交通工具空氣動力學(xué)及氣動聲學(xué)試驗,RTRI大尺度低噪聲風(fēng)洞如圖1-3所示。國外研制的低速風(fēng)洞多自由度運動機構(gòu)裝置,比較典型的有:歐洲的DNW(German-DutchWindTunnels)風(fēng)洞中使用的MPM(ModelPositioningMechanism)系統(tǒng),是一種高速六自由度并聯(lián)機構(gòu),能夠進行動態(tài)試驗和靜態(tài)試驗。瑞典FFA的Φ3.6米低速風(fēng)洞、美國NASA蘭利全尺寸風(fēng)洞均配有多自由度試驗攻角機構(gòu),在風(fēng)洞中可為航空器模型提供俯仰、偏航及滾轉(zhuǎn)各姿態(tài)的變化,可實現(xiàn)大于角度90°的攻角狀態(tài)[30][31]圖1-3RTRI大尺度低噪聲風(fēng)洞國外在直升機旋翼氣動噪聲研究方面,對于傳聲器的分類主要有:一類是平面外固定傳聲器,布置在風(fēng)洞試驗段外,旋翼平面下方,作為風(fēng)洞噪聲參考源;二類是移測架傳聲器,布置在試驗段內(nèi),旋翼平面下方,通過移動測試槳渦干擾噪聲分布;三類是平面內(nèi)傳聲器,測試旋翼平面低頻旋翼噪聲。旋翼氣動噪聲的遠場傳播特性和槳西南科技大學(xué)碩士學(xué)位論文
4圖1-2DNWLLF聲學(xué)風(fēng)洞德國斯圖加特內(nèi)燃機與車輛研究所在1988年也建成了空氣動力學(xué)-聲學(xué)風(fēng)洞,處于世界領(lǐng)先水平。日本鐵道技術(shù)研究院于1996年建成了RTRI大尺度低噪聲風(fēng)洞,同樣具備開、閉兩用的試驗段,主要用于地面交通工具空氣動力學(xué)及氣動聲學(xué)試驗,RTRI大尺度低噪聲風(fēng)洞如圖1-3所示。國外研制的低速風(fēng)洞多自由度運動機構(gòu)裝置,比較典型的有:歐洲的DNW(German-DutchWindTunnels)風(fēng)洞中使用的MPM(ModelPositioningMechanism)系統(tǒng),是一種高速六自由度并聯(lián)機構(gòu),能夠進行動態(tài)試驗和靜態(tài)試驗。瑞典FFA的Φ3.6米低速風(fēng)洞、美國NASA蘭利全尺寸風(fēng)洞均配有多自由度試驗攻角機構(gòu),在風(fēng)洞中可為航空器模型提供俯仰、偏航及滾轉(zhuǎn)各姿態(tài)的變化,可實現(xiàn)大于角度90°的攻角狀態(tài)[30][31]圖1-3RTRI大尺度低噪聲風(fēng)洞國外在直升機旋翼氣動噪聲研究方面,對于傳聲器的分類主要有:一類是平面外固定傳聲器,布置在風(fēng)洞試驗段外,旋翼平面下方,作為風(fēng)洞噪聲參考源;二類是移測架傳聲器,布置在試驗段內(nèi),旋翼平面下方,通過移動測試槳渦干擾噪聲分布;三類是平面內(nèi)傳聲器,測試旋翼平面低頻旋翼噪聲。旋翼氣動噪聲的遠場傳播特性和槳西南科技大學(xué)碩士學(xué)位論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于西門子PLCS7-300的自來水廠自動控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計[J]. 孫智宗. 通信電源技術(shù). 2019(10)
[2]對西門子PLC300的技術(shù)特點和應(yīng)用探討[J]. 王文軍,曹平. 石化技術(shù). 2019(06)
[3]西門子PLC編程及其工程應(yīng)用[J]. 鄭海生. 科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新. 2018(04)
[4]開孔壁蜂窩器整流特性實驗研究[J]. 符澄,彭強,李毅,廖達雄,呂金磊,朱博. 實驗流體力學(xué). 2016(05)
[5]S7-300PLC控制步進電機的應(yīng)用設(shè)計[J]. 嚴春平,倪志蓮. 裝備制造技術(shù). 2015(12)
[6]PLC技術(shù)在電氣設(shè)備自動化控制中的應(yīng)用[J]. 劉鐵中. 科技視界. 2013(34)
[7]氣動噪聲風(fēng)洞試驗技術(shù)發(fā)展概述[J]. 陳大斌,周家檢,郝璇,張衛(wèi)民. 實驗流體力學(xué). 2013(01)
[8]風(fēng)洞發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢研究[J]. 戰(zhàn)培國,趙昕. 航空科學(xué)技術(shù). 2010(04)
[9]低速航空聲學(xué)風(fēng)洞背景噪聲測試技術(shù)研究[J]. 朱博,湯更生,顧光武,李鵬. 實驗流體力學(xué). 2009(04)
[10]風(fēng)洞單自由度移測架及其控制系統(tǒng)設(shè)計[J]. 陳太洪,施洪昌. 工業(yè)控制計算機. 2006(03)
碩士論文
[1]立式風(fēng)洞傘試驗支撐裝置控制系統(tǒng)研制[D]. 蘭宇.西南科技大學(xué) 2018
[2]低速風(fēng)洞三自由度機械臂及其控制系統(tǒng)設(shè)計[D]. 李東.西南科技大學(xué) 2018
[3]4米×3米低速風(fēng)洞大迎角控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 車兵輝.西南科技大學(xué) 2017
[4]某大型連續(xù)風(fēng)洞移測裝置的整體方案設(shè)計與優(yōu)化[D]. 鄭戀.重慶大學(xué) 2017
[5]航空聲學(xué)風(fēng)洞聲學(xué)測量系統(tǒng)研究與實現(xiàn)[D]. 盧翔宇.重慶大學(xué) 2015
[6]氣動噪聲源的麥克風(fēng)陣列識別定位技術(shù)研究[D]. 黃奔.中國空氣動力研究與發(fā)展中心 2014
[7]六自由度并聯(lián)風(fēng)洞模型支撐系統(tǒng)機構(gòu)優(yōu)化[D]. 張浩.清華大學(xué) 2011
[8]超燃風(fēng)洞六自由度攻角系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 辛華.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011
[9]低速風(fēng)洞進氣道試驗測量與控制系統(tǒng)的設(shè)計[D]. 魏艷.哈爾濱工程大學(xué) 2008
本文編號:3035325
【文章來源】:西南科技大學(xué)四川省
【文章頁數(shù)】:62 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
5米×4米聲學(xué)風(fēng)洞隨著航空聲學(xué)風(fēng)洞的投入使用和氣動噪聲測量技術(shù)的進一步提升,以及各類型直
4圖1-2DNWLLF聲學(xué)風(fēng)洞德國斯圖加特內(nèi)燃機與車輛研究所在1988年也建成了空氣動力學(xué)-聲學(xué)風(fēng)洞,處于世界領(lǐng)先水平。日本鐵道技術(shù)研究院于1996年建成了RTRI大尺度低噪聲風(fēng)洞,同樣具備開、閉兩用的試驗段,主要用于地面交通工具空氣動力學(xué)及氣動聲學(xué)試驗,RTRI大尺度低噪聲風(fēng)洞如圖1-3所示。國外研制的低速風(fēng)洞多自由度運動機構(gòu)裝置,比較典型的有:歐洲的DNW(German-DutchWindTunnels)風(fēng)洞中使用的MPM(ModelPositioningMechanism)系統(tǒng),是一種高速六自由度并聯(lián)機構(gòu),能夠進行動態(tài)試驗和靜態(tài)試驗。瑞典FFA的Φ3.6米低速風(fēng)洞、美國NASA蘭利全尺寸風(fēng)洞均配有多自由度試驗攻角機構(gòu),在風(fēng)洞中可為航空器模型提供俯仰、偏航及滾轉(zhuǎn)各姿態(tài)的變化,可實現(xiàn)大于角度90°的攻角狀態(tài)[30][31]圖1-3RTRI大尺度低噪聲風(fēng)洞國外在直升機旋翼氣動噪聲研究方面,對于傳聲器的分類主要有:一類是平面外固定傳聲器,布置在風(fēng)洞試驗段外,旋翼平面下方,作為風(fēng)洞噪聲參考源;二類是移測架傳聲器,布置在試驗段內(nèi),旋翼平面下方,通過移動測試槳渦干擾噪聲分布;三類是平面內(nèi)傳聲器,測試旋翼平面低頻旋翼噪聲。旋翼氣動噪聲的遠場傳播特性和槳西南科技大學(xué)碩士學(xué)位論文
4圖1-2DNWLLF聲學(xué)風(fēng)洞德國斯圖加特內(nèi)燃機與車輛研究所在1988年也建成了空氣動力學(xué)-聲學(xué)風(fēng)洞,處于世界領(lǐng)先水平。日本鐵道技術(shù)研究院于1996年建成了RTRI大尺度低噪聲風(fēng)洞,同樣具備開、閉兩用的試驗段,主要用于地面交通工具空氣動力學(xué)及氣動聲學(xué)試驗,RTRI大尺度低噪聲風(fēng)洞如圖1-3所示。國外研制的低速風(fēng)洞多自由度運動機構(gòu)裝置,比較典型的有:歐洲的DNW(German-DutchWindTunnels)風(fēng)洞中使用的MPM(ModelPositioningMechanism)系統(tǒng),是一種高速六自由度并聯(lián)機構(gòu),能夠進行動態(tài)試驗和靜態(tài)試驗。瑞典FFA的Φ3.6米低速風(fēng)洞、美國NASA蘭利全尺寸風(fēng)洞均配有多自由度試驗攻角機構(gòu),在風(fēng)洞中可為航空器模型提供俯仰、偏航及滾轉(zhuǎn)各姿態(tài)的變化,可實現(xiàn)大于角度90°的攻角狀態(tài)[30][31]圖1-3RTRI大尺度低噪聲風(fēng)洞國外在直升機旋翼氣動噪聲研究方面,對于傳聲器的分類主要有:一類是平面外固定傳聲器,布置在風(fēng)洞試驗段外,旋翼平面下方,作為風(fēng)洞噪聲參考源;二類是移測架傳聲器,布置在試驗段內(nèi),旋翼平面下方,通過移動測試槳渦干擾噪聲分布;三類是平面內(nèi)傳聲器,測試旋翼平面低頻旋翼噪聲。旋翼氣動噪聲的遠場傳播特性和槳西南科技大學(xué)碩士學(xué)位論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于西門子PLCS7-300的自來水廠自動控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計[J]. 孫智宗. 通信電源技術(shù). 2019(10)
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[5]S7-300PLC控制步進電機的應(yīng)用設(shè)計[J]. 嚴春平,倪志蓮. 裝備制造技術(shù). 2015(12)
[6]PLC技術(shù)在電氣設(shè)備自動化控制中的應(yīng)用[J]. 劉鐵中. 科技視界. 2013(34)
[7]氣動噪聲風(fēng)洞試驗技術(shù)發(fā)展概述[J]. 陳大斌,周家檢,郝璇,張衛(wèi)民. 實驗流體力學(xué). 2013(01)
[8]風(fēng)洞發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢研究[J]. 戰(zhàn)培國,趙昕. 航空科學(xué)技術(shù). 2010(04)
[9]低速航空聲學(xué)風(fēng)洞背景噪聲測試技術(shù)研究[J]. 朱博,湯更生,顧光武,李鵬. 實驗流體力學(xué). 2009(04)
[10]風(fēng)洞單自由度移測架及其控制系統(tǒng)設(shè)計[J]. 陳太洪,施洪昌. 工業(yè)控制計算機. 2006(03)
碩士論文
[1]立式風(fēng)洞傘試驗支撐裝置控制系統(tǒng)研制[D]. 蘭宇.西南科技大學(xué) 2018
[2]低速風(fēng)洞三自由度機械臂及其控制系統(tǒng)設(shè)計[D]. 李東.西南科技大學(xué) 2018
[3]4米×3米低速風(fēng)洞大迎角控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 車兵輝.西南科技大學(xué) 2017
[4]某大型連續(xù)風(fēng)洞移測裝置的整體方案設(shè)計與優(yōu)化[D]. 鄭戀.重慶大學(xué) 2017
[5]航空聲學(xué)風(fēng)洞聲學(xué)測量系統(tǒng)研究與實現(xiàn)[D]. 盧翔宇.重慶大學(xué) 2015
[6]氣動噪聲源的麥克風(fēng)陣列識別定位技術(shù)研究[D]. 黃奔.中國空氣動力研究與發(fā)展中心 2014
[7]六自由度并聯(lián)風(fēng)洞模型支撐系統(tǒng)機構(gòu)優(yōu)化[D]. 張浩.清華大學(xué) 2011
[8]超燃風(fēng)洞六自由度攻角系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 辛華.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011
[9]低速風(fēng)洞進氣道試驗測量與控制系統(tǒng)的設(shè)計[D]. 魏艷.哈爾濱工程大學(xué) 2008
本文編號:3035325
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