NF-6风洞马赫数控制系统研制与开发

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NF-6风洞是一座由轴流式压缩机驱动的增压、连续、高速回流式翼型风洞。增压连续式跨音速风洞在我国尚属首例,是具有国际先进水平的大型高速翼型风洞。该风洞控制系统较为庞大复杂,共有三套系统:马赫数控制系统、模型姿态控制系统和压缩机控制系统。其中马赫数控制系统是保证整个风洞性能指标的核心系统。该风洞马赫数控制在不同的工况下需要多个子系统协调完成,是一个典型多输入单输出,非线性时变系统。不仅如此,在马赫数控制系统中还要避免使压缩机进入喘振区,以防设备损坏。因此,用传统的控制方法已显不足,有必要采用先进的智能控制方法。针对NF-6风洞对马赫数控制系统提出的高要求,本文采用了一种基于BP神经网络的自适应控制方法,即:用神经网络自适应特性对风洞马赫数进行控制。基于BP神经网络的自适应控制有两个神经网络,一个用于风洞控制;另一个用于风洞控制对象的辨识,反算出理想的控制量,以此来训练第一个神经网络,从而产生最佳的控制量。 在此基础上,采用美国National Instrument公司的虚拟仪器开发软件LabWindows/CVI作为测控软件开发工具,开发了马赫数控制系统软件平台。本文还对风洞控制系统的网络通讯进行了一定的阐述。
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