超空泡水洞試驗通氣控制系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、超空泡技術(shù)可以使運動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)計了用于在水洞試驗中研究超空泡的通氣自動控制系統(tǒng)。首先對通氣裝置的總體結(jié)構(gòu)進行了設(shè)計,研究如何獲得穩(wěn)定的氣流,并設(shè)計了測量保護裝置。然后詳細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)閥的型號和通氣控

2、制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,據(jù)此設(shè)計了數(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,對控制算法做了進一步的改進。最后設(shè)計了通氣控制系統(tǒng)的硬件和軟件。硬件設(shè)計是以AT89S51單片機為核心,包括輸入通道與接口電路,輸出通道與接口電路,鍵盤與顯示器接口電路和串行通信接口電路。軟件設(shè)計以C51語言為開發(fā)工具,設(shè)計了系統(tǒng)的底層軟件。并分析了水洞試驗現(xiàn)場可能對單片機控制系統(tǒng)產(chǎn)生的干擾,針對不同的干擾源采取抑制干擾的措施,保證系統(tǒng)