一种基于燃烧器的热风洞控制系统设计与验证

摘要

目的研究一种基于燃烧器的热风洞控制系统,重点对其空气流量及温度控制开展研究。方法对于暂冲式气源,压力持续下降容易导致流量不稳定,而流量对温度控制存在耦合关系,因此提出基于解耦的双回路PID控制策略。针对大流量气路调节阀动态特性差的问题,提出带辅助气路的双路协调控制策略。通过AMESim和MATLAB联合仿真,建立热风洞试验系统的模型,分析热风洞控制系统的动态特性。基于c RIO平台构建控制器,对热风洞开展实际的控制试验。结果空气流量稳态误差不大于2%,温度波动不大于1%,稳定时间>25s,达到了热风洞设计和使用要求。结论空气流量、燃油流量等因素均对出口温度有较大影响,采用空气流量和温度的综合控制策略,能够实现空气流量控制及在不同空气流量下的温度控制,并维持较长时间的稳定状态。