[發明專利]一種高超聲速風洞協同控制與仿真裝置及控制方法

在審

• 申請號: 202110497545.8
• 申請日: 2021-05-08
• 公開（公告）號: CN112985747A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 王南天;馬曉宇;鄒瓊芬;許曉斌;趙健;侯峰偉;張林;邢彥昌;楊方奎;崔煒棟;呂超
• 申請（專利權）人: 中國空氣動力研究與發展中心超高速空氣動力研究所
• 主分類號: G01M9/04
• 分類號: G01M9/04;G05B17/02;G05D16/20
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 王丹

1.一種高超聲速風洞協同控制與仿真裝置，其特征在于，所述的協同控制與仿真裝置包括按照數據流動方向順序排布的輸入模塊（1）、輸入緩存（2）、基本控制模塊（3）、輸出緩存（5）和輸出模塊（6）；輸入緩存（2）與輸出緩存（5）之間設置有高速控制模塊（4）；輸出緩存（5）與輸入緩存（2）之間還設置有仿真模塊（7）；

輸入模塊（1）用于獲取傳感器和被控對象的狀態，輸入緩存（2）用于臨時存放基本控制模塊（3）和高速控制模塊（4）的輸入數據，基本控制模塊（3）用于風洞的基本控制與安全連鎖，高速控制模塊（4）用于實現復雜的控制算法，輸出緩存（5）用于臨時存放輸出模塊（6）的輸出值，輸出模塊（6）用于輸出控制信號驅動被控對象對風洞流場進行控制，仿真模塊（7）用于模擬傳感器、被控對象。

2.一種高超聲速風洞協同控制與仿真裝置的控制方法，其采用權利要求1所述的高超聲速風洞協同控制與仿真裝置，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：設置系統基本參數：包括控制目標，是否為仿真模式，是否啟用協同控制模式，輸出模塊（6）的輸出初始值、仿真模塊（7）的輸出初始值；

步驟2：輸入模塊（1）獲取傳感器和被控對象的狀態，存放到輸入緩存（2）；

步驟3：如果啟用仿真模式，則用仿真模塊（7）的輸出更新輸入緩存（2），否則直接轉下一步驟；

步驟4：基本控制模塊（3）基于輸入緩存（2）中的數據，執行基本的風洞控制算法，得到控制量輸出到輸出緩存（5）；高速控制模塊（4）也基于輸入緩存（2）中的數據，同時執行復雜控制算法，得到控制量；

步驟5：如果啟用協同控制模式，則利用高速控制模塊（4）得到的控制量更新輸出緩存（5）；否則，轉下一步驟；

步驟6：將輸出緩沖（5）中的數據發送到仿真模塊（7），仿真模塊（7）執行一次仿真運算，得到被控對象和傳感器等的模擬輸出；如果沒有啟動仿真模式，則同時將輸出緩存（5）中的數據發送到輸出模塊（6），直接驅動風洞上的被控對象，執行真實的風洞控制；

步驟7：等到下一控制周期時間到，轉步驟2，直至風洞試驗結束。