本文選題：風洞 + 溫度控制�。� 參考：《南京理工大學》2017年碩士論文

【摘要】：隨著科技的進步,人們的探索的范圍增大,對特種設備的要求也越來越嚴苛,隨之而來的就是對環(huán)境模擬設備模擬能力提出了更高的要求,而作為對試驗材料檢驗的一項重要試驗手段——風洞試驗,也變的越發(fā)重要并得到了高速發(fā)展。風洞試驗過程中,尤其是馬赫數和攻角的改變引起風洞熱負荷的劇烈變化,對風洞內溫度的穩(wěn)定提出了巨大的挑戰(zhàn),風洞溫度控制也成為如今風洞試驗技術的一個重要研究方向。論文以某研究所的0.6m連續(xù)式跨聲速風洞的溫度控制為背景,設計了風洞溫度監(jiān)控系統(tǒng),系統(tǒng)主要由內循環(huán)子系統(tǒng)和外循環(huán)子系統(tǒng)組成,選用西門子S7-300、S7-200 PLC、西門子觸摸屏和上位機WINCC作為系統(tǒng)的監(jiān)控設備。首先,對風洞溫度監(jiān)控系統(tǒng)的工藝流程和控制需求進行了分析,設計出系統(tǒng)的控制架構與總體控制方案;其次,分析系統(tǒng)的整體控制流程和子系統(tǒng)控制流程,完成PLC的硬件設計和軟件設計。然后,根據風洞溫度控制工藝,對氣動三通比例閥、換熱器等風洞溫度控制環(huán)節(jié)和風洞主壓縮機產熱環(huán)節(jié)建立數學模型,采用前饋PID和模糊前饋PID控制算法進行算法研究,并把模糊前饋PID控制算法應用于實際控制過程。最后,系統(tǒng)監(jiān)控界面設置,展示了通訊調試、硬件調試和軟件調試等系統(tǒng)調試過程和系統(tǒng)的運行情況。
[Abstract]:With the progress of science and technology, the scope of people's exploration has increased, and the requirements for special equipment are becoming more and more stringent, followed by a higher requirement for the simulation ability of environmental simulation equipment. Wind tunnel test, as an important test method for testing materials, has become more and more important and developed at high speed. In the process of wind tunnel test, especially the change of Mach number and angle of attack causes the drastic change of heat load of wind tunnel, which poses a great challenge to the stability of temperature in wind tunnel. Wind tunnel temperature control has also become an important research direction of wind tunnel test technology. Based on the temperature control of a 0.6m continuous transonic wind tunnel in a certain research institute, the temperature monitoring system of the wind tunnel is designed. The system is mainly composed of internal cycle subsystem and outer circulation subsystem. Siemens S7-300 S7-200 PLC, Siemens touch screen and upper computer WINCC are selected as the monitoring equipment of the system. Firstly, the process flow and control requirements of wind tunnel temperature monitoring system are analyzed, and the control structure and overall control scheme are designed. Secondly, the overall control flow and subsystem control flow of the system are analyzed. Complete the hardware design and software design of PLC. Then, according to the temperature control technology of wind tunnel, the mathematical model of wind tunnel temperature control link such as pneumatic three-way proportional valve, heat exchanger and heat production of wind tunnel main compressor is established, and the algorithm of feedforward PID and fuzzy feedforward PID control algorithm is studied. The fuzzy feedforward PID control algorithm is applied to the actual control process. Finally, the system monitoring interface settings, shows the communication debugging, hardware debugging and software debugging process and system operation.
【學位授予單位】：南京理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：V211.74;TP277

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本文編號：1872645