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风洞流场抗时变干扰控制研究

刘为杰 凌忠伟 邓晓曼 阎成 陈海峰 肖晋

刘为杰, 凌忠伟, 邓晓曼, 等. 风洞流场抗时变干扰控制研究[J]. 实验流体力学, doi: 10.11729/syltlx20230093
引用本文: 刘为杰, 凌忠伟, 邓晓曼, 等. 风洞流场抗时变干扰控制研究[J]. 实验流体力学, doi: 10.11729/syltlx20230093
LIU W J, LING Z W, DENG X M, et al. Research on anti time-varying disturbance control of wind tunnel flow field[J]. Journal of Experiments in Fluid Mechanics, doi: 10.11729/syltlx20230093
Citation: LIU W J, LING Z W, DENG X M, et al. Research on anti time-varying disturbance control of wind tunnel flow field[J]. Journal of Experiments in Fluid Mechanics, doi: 10.11729/syltlx20230093

风洞流场抗时变干扰控制研究

doi: 10.11729/syltlx20230093
详细信息
    作者简介:

    刘为杰:(1989—),男,安徽六安人,硕士,工程师。研究方向:风洞控制系统设计与风洞流场控制方法研究。通信地址:四川省绵阳市二环路南段6号中国空气动力研究与发展中心(621000)。E-mail:weijie_07@163.com

    通讯作者:

    E-mail:weijie_07@163.com

  • 中图分类号: V211.74;TP13

Research on anti time-varying disturbance control of wind tunnel flow field

  • 摘要: 时变干扰问题在风洞流场控制中普遍存在,其中比较常见和典型的是跨声速连续变迎角试验中迎角对马赫数控制带来的干扰。为了在存在时变干扰情况下提高流场控制精度,创新的提出了一种新型的前馈 + 反馈复合控制方案。前馈控制采用基于超前校正的增量式扩张状态观测器(Lead Correction based Incremental Extend State Observer,LIESO),反馈控制采用增量式比例积分(Proportional-Integral,PI)控制。以1.2 m跨超声速风洞连续变迎角试验为研究对象,对该复合控制方法进行试验验证。试验结果表明:LIESO + PI复合控制对时变干扰抑制效果显著,鲁棒性较好,对不同的模型堵塞度、试验马赫数适应性较好,具有较好的工程应用价值。
  • 图  1  连续变迎角试验流程示意图

    Figure  1.  Schematic diagram of continuous sweep angle of attack test process

    图  2  LIESO + PI复合控制原理框图

    Figure  2.  Block diagram of LIESO + PI based compound control

    图  3  连续变迎角马赫数控制仿真模型图

    Figure  3.  Simulation model diagram of Mach number control with continuous sweep angle of attack test

    图  4  连续变迎角马赫数控制仿真曲线

    Figure  4.  Simulation curves of Mach number in continuous sweep angle of attack test

    图  5  模型A、马赫数0.6试验曲线

    Figure  5.  Test curve of Ma = 0.6 with model A

    图  6  模型A、马赫数1.05试验曲线

    Figure  6.  Test curve of Ma = 1.05 with model A

    图  7  模型B、马赫数1.2试验曲线

    Figure  7.  Test curve of Ma = 1.2 with model B

    表  1  试验工况

    Table  1.   Test condition

    试验模型堵塞度马赫数迎角范围/(° )
    A0.98%0.6−5~28
    A0.98%1.05−5~17
    B0.54%1.2−5~21
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出版历程
  • 收稿日期:  2023-07-20
  • 修回日期:  2023-09-25
  • 录用日期:  2023-09-27
  • 网络出版日期:  2023-11-06

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    《实验流体力学》编辑部

    2021年8月13日