φ2.4m脉冲燃烧风洞运行控制系统研制

摘要

Φ2.4m脉冲燃烧风洞是为满足某新型发动机和飞行器研究而建设的大口径高焓风洞，由于有效时间短，且采用氢氧燃烧加热，风洞运行危险性高，如何保证风洞的安全稳定运行是迫切需要解决的问题，鉴于此，研制Φ2.4m脉冲燃烧风洞运行控制系统显得尤为重要。在进行系统方案设计前，首先对风洞工作原理、运行过程进行深入分析，明确了运行控制系统的技术需求，并结合对国内外风洞运行控制系统的广泛技术调研，以及对目前市场上的控制元器件的产品调研，形成了最终的运行控制系统设计方案。本文介绍了Φ2.4m脉冲燃烧风洞运行控制系统的结构和组成，对控制系统软件的需求和设计进行了描述，并从总体方案设计、实施方案、系统功能调试、冷态联调和点火调试等方面详细介绍了控制系统的设计、实施及调试过程，最后给出控制系统操作软件的使用说明。风洞运行调试结果表明，以cRIO控制器为核心的运行控制系统能有效满足风洞精准时序控制逻辑和安全联锁的要求，完全满足研制任务书要求，本次风洞运行控制系统研制是成功的。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 项目背景和意义

1．2 国内外发展现状

1．3 本文主要研究内容

2 控制系统方案设计

2．1 风洞概况

2．1．1 被控对象概述

2．1．2 总体技术指标要求

2．1．3 具体任务要求及技术指标

2．2 方案设计

2．2．1 系统工作过程分析

2．2．2 点火系统方案

2．2．3 控制系统方案

2．3 安全监控系统方案

2．3．1 视频采集系统方案

2．3．2 安全联锁机制

2．3．3 危险气体检测

2．4 关键技术问题与对策

3 运行控制系统实施方案

3．1 需求分析

3．1．1 系统的关键点

3．1．2 系统I／O需求分类

3．1．3 系统时序控制

3．2 控制系统实施设计

3．2．1 控制系统的基本构成

3．2．2 控制对象及实现手段

3．3 抗干扰设计

3．3．1 屏蔽

3．3．2 接地

3．3．3 现场布线

3．4 控制系统软件设计

3．4．1 软件需求分析

3．4．2 控制系统软件设计

4 运行控制系统的调试

4．1 控制系统的调试步骤

4．2 软件功能调试

4．3 风洞联调

5 运行控制系统的使用说明

5．1 控制系统软件的启动

5．2 点动调试

5．3 快速阀调试

5．4 点火试验

5．5 数据显示

6 结论

致谢

参考文献