超空泡水洞試驗(yàn)通氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、超空泡技術(shù)可以使運(yùn)動(dòng)體在水中的阻力減小90％左右,超空泡主要有兩種——自然超空泡和通氣超空泡。由于通氣超空泡易于實(shí)現(xiàn)和控制,并且通氣超空泡與自然超空泡具有相同的幾何特性和力學(xué)特性,故通氣超空泡是研究超空泡的一種有效途徑。本文主要設(shè)計(jì)了用于在水洞試驗(yàn)中研究超空泡的通氣自動(dòng)控制系統(tǒng)。首先對(duì)通氣裝置的總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì),研究如何獲得穩(wěn)定的氣流,并設(shè)計(jì)了測(cè)量保護(hù)裝置。然后詳細(xì)分析了通氣裝置中調(diào)節(jié)閥的流量特性和結(jié)構(gòu)特性,確定了調(diào)節(jié)閥的型號(hào)和通氣控

2、制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,據(jù)此設(shè)計(jì)了數(shù)字PID控制器。控制器的控制算法采用增量式PID算法,并根據(jù)系統(tǒng)的特點(diǎn),對(duì)控制算法做了進(jìn)一步的改進(jìn)。最后設(shè)計(jì)了通氣控制系統(tǒng)的硬件和軟件。硬件設(shè)計(jì)是以AT89S51單片機(jī)為核心,包括輸入通道與接口電路,輸出通道與接口電路,鍵盤(pán)與顯示器接口電路和串行通信接口電路。軟件設(shè)計(jì)以C51語(yǔ)言為開(kāi)發(fā)工具,設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的底層軟件。并分析了水洞試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)可能對(duì)單片機(jī)控制系統(tǒng)產(chǎn)生的干擾,針對(duì)不同的干擾源采取抑制干擾的措施,保證系統(tǒng)