[實用新型]暫沖式超音速風洞模型迎角冗余控制裝置

有效

• 申請號: 201220491217.3
• 申請日: 2012-09-25
• 公開（公告）號: CN202886998U
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 黃敘輝;褚衛華;喻波;劉烽;周潤;周波;尹疆;周洪;張林;高川;林學東;熊波;涂清;唐亮
• 申請（專利權）人: 中國空氣動力研究與發展中心高速空氣動力研究所
• 主分類號: G05D3/12
• 分類號: G05D3/12;G01M9/00
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 卿誠;吳彥峰

技術領域

本實用新型涉及航空航天風洞試驗領域，尤其是涉及一種暫沖式超音速風洞模型迎角控制而設計的冗余控制裝置。?

背景技術

風洞試驗中的模型迎角控制裝置對于測量飛行器（或部件）模型在不同迎角下的氣動力特性是不可或缺的。

暫沖式超音速風洞啟動/關車時，試驗模型在沖擊載荷的影響下猛烈振蕩，此時，如果模型不在零迎角狀態，很有可能會損傷試驗模型及天平。

目前，暫沖式超音速風洞的模型迎角控制裝置除選用抗沖擊能力強的伺服控制器外，還在執行機構上另外增加手動控制回路，用于伺服控制器發生故障時，由人為手動控制試驗模型回到零迎角狀態。這種方式需要人為發現故障，繼而采用手動方式控制試驗模型回到零迎角狀態，整個過程耗時較長，不利于節省能耗，對操作者的要求較高，難以保證控制精度，易出現操作失誤。?

發明內容

本實用新型的目的在于：針對現有技術存在的問題，提供一種不僅能準確地控制模型迎角，且能在模型迎角控制器發生故障時，通過冗余控制器自動控制試驗模型快速、準確地回到零迎角狀態的暫沖式超音速風洞模型迎角冗余控制裝置。

本實用新型的目的通過以下技術方案來實現：

一種暫沖式超音速風洞模型迎角冗余控制裝置，其特征在于，該裝置包括主控計算機、模型迎角控制器、冗余控制器、高精度位置調節設備、快速位置調節設備、定位機構、位置傳感器，所述的主控計算機分別與模型迎角控制器、冗余控制器連接，所述的模型迎角控制器分別與高精度位置調節設備、快速位置調節設備連接，所述的冗余控制器分別與高精度位置調節設備、快速位置調節設備連接，所述的高精度位置調節設備、快速位置調節設備均與定位機構連接，所述的定位機構與位置傳感器連接，該位置傳感器分別與模型迎角控制器連接和冗余控制器連接，所述的模型迎角控制器與冗余控制器連接。

所述的主控計算機通信分別通過CAN總線與模型迎角控制器和冗余控制器連接。

所述的高精度位置調節設備為流量在160L/min~250L/min的伺服閥。

所述的高精度位置調節設備優選流量為200L/min的伺服閥。

所述的快速位置調節設備為流量在300L/min~400L/min的伺服閥。

所述的快速位置調節設備優選流量為350L/min的伺服閥。

所述的定位機構為伺服油缸。

所述的位置傳感器均為磁致伸縮位移傳感器。

與現有技術相比，本實用新型可在準確控制模型迎角的同時，自動獲取模型迎角控制器故障信息，并自動控制試驗模型快速、準確地回到零迎角狀態，確保了試驗模型及天平的安全。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細說明。

實施例?1?

如圖1所示：?一種暫沖式超音速風洞模型迎角冗余控制裝置，該裝置包括主控計算機1、模型迎角控制器2、冗余控制器3、高精度位置調節設備4、快速位置調節設備5、定位機構6、位置傳感器7。主控計算機1分別通過CAN總線與模型迎角控制器2、冗余控制器3連接。模型迎角控制器2分別與高精度位置調節設備4、快速位置調節設備5連接。冗余控制器3分別與高精度位置調節設備4、快速位置調節設備5連接。高精度位置調節設備4、快速位置調節設備5均與定位機構6連接。定位機構6與位置傳感器7連接，該位置傳感器7分別與模型迎角控制器2連接和冗余控制器3連接。模型迎角控制器2與冗余控制器3連接。

其中，主控計算機為PXI實時控制器；模型迎角控制器和冗余控制器均為HNC100數字軸控制器；高精度位置調節裝置為高頻響伺服閥（200L/min）；快速位置調節裝置為大流量高頻響伺服閥（350L/min）；定位機構為伺服油缸，位置傳感器為磁致伸縮位移傳感器。

工作過程為：風洞試驗進行時，主控計算機1同時向模型迎角控制器2、冗余控制器3發送控制指令；模型迎角控制器2根據與定位機構6連接的位置傳感器7的反饋信息，控制高精度位置調節設備實現定位機構6的準確定位；試驗結束時，模型迎角控制器2控制高精度位置調節設備4與快速位置調節設備5，使模型快速回到零迎角狀態。

試驗過程中，冗余控制器3實時監視模型迎角控制器2的運行狀態，如果捕獲到故障信息，則接管模型迎角控制器3的控制權，自動控制高精度位置調節設備4與快速位置調節設備5，使模型快速、準確地回到零迎角狀態。

實施例2