[实用新型]暂冲式超音速风洞模型迎角冗余控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及航空航天风洞试验领域，尤其是涉及一种暂冲式超音速风洞模型迎角控制而设计的冗余控制装置。 

背景技术

风洞试验中的模型迎角控制装置对于测量飞行器（或部件）模型在不同迎角下的气动力特性是不可或缺的。

暂冲式超音速风洞启动/关车时，试验模型在冲击载荷的影响下猛烈振荡，此时，如果模型不在零迎角状态，很有可能会损伤试验模型及天平。

目前，暂冲式超音速风洞的模型迎角控制装置除选用抗冲击能力强的伺服控制器外，还在执行机构上另外增加手动控制回路，用于伺服控制器发生故障时，由人为手动控制试验模型回到零迎角状态。这种方式需要人为发现故障，继而采用手动方式控制试验模型回到零迎角状态，整个过程耗时较长，不利于节省能耗，对操作者的要求较高，难以保证控制精度，易出现操作失误。 

发明内容

本实用新型的目的在于：针对现有技术存在的问题，提供一种不仅能准确地控制模型迎角，且能在模型迎角控制器发生故障时，通过冗余控制器自动控制试验模型快速、准确地回到零迎角状态的暂冲式超音速风洞模型迎角冗余控制装置。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

一种暂冲式超音速风洞模型迎角冗余控制装置，其特征在于，该装置包括主控计算机、模型迎角控制器、冗余控制器、高精度位置调节设备、快速位置调节设备、定位机构、位置传感器，所述的主控计算机分别与模型迎角控制器、冗余控制器连接，所述的模型迎角控制器分别与高精度位置调节设备、快速位置调节设备连接，所述的冗余控制器分别与高精度位置调节设备、快速位置调节设备连接，所述的高精度位置调节设备、快速位置调节设备均与定位机构连接，所述的定位机构与位置传感器连接，该位置传感器分别与模型迎角控制器连接和冗余控制器连接，所述的模型迎角控制器与冗余控制器连接。

所述的主控计算机通信分别通过CAN总线与模型迎角控制器和冗余控制器连接。

所述的高精度位置调节设备为流量在160L/min~250L/min的伺服阀。

所述的高精度位置调节设备优选流量为200L/min的伺服阀。

所述的快速位置调节设备为流量在300L/min~400L/min的伺服阀。

所述的快速位置调节设备优选流量为350L/min的伺服阀。

所述的定位机构为伺服油缸。

所述的位置传感器均为磁致伸缩位移传感器。

与现有技术相比，本实用新型可在准确控制模型迎角的同时，自动获取模型迎角控制器故障信息，并自动控制试验模型快速、准确地回到零迎角状态，确保了试验模型及天平的安全。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

实施例 1 

如图1所示： 一种暂冲式超音速风洞模型迎角冗余控制装置，该装置包括主控计算机1、模型迎角控制器2、冗余控制器3、高精度位置调节设备4、快速位置调节设备5、定位机构6、位置传感器7。主控计算机1分别通过CAN总线与模型迎角控制器2、冗余控制器3连接。模型迎角控制器2分别与高精度位置调节设备4、快速位置调节设备5连接。冗余控制器3分别与高精度位置调节设备4、快速位置调节设备5连接。高精度位置调节设备4、快速位置调节设备5均与定位机构6连接。定位机构6与位置传感器7连接，该位置传感器7分别与模型迎角控制器2连接和冗余控制器3连接。模型迎角控制器2与冗余控制器3连接。

其中，主控计算机为PXI实时控制器；模型迎角控制器和冗余控制器均为HNC100数字轴控制器；高精度位置调节装置为高频响伺服阀（200L/min）；快速位置调节装置为大流量高频响伺服阀（350L/min）；定位机构为伺服油缸，位置传感器为磁致伸缩位移传感器。

工作过程为：风洞试验进行时，主控计算机1同时向模型迎角控制器2、冗余控制器3发送控制指令；模型迎角控制器2根据与定位机构6连接的位置传感器7的反馈信息，控制高精度位置调节设备实现定位机构6的准确定位；试验结束时，模型迎角控制器2控制高精度位置调节设备4与快速位置调节设备5，使模型快速回到零迎角状态。

试验过程中，冗余控制器3实时监视模型迎角控制器2的运行状态，如果捕获到故障信息，则接管模型迎角控制器3的控制权，自动控制高精度位置调节设备4与快速位置调节设备5，使模型快速、准确地回到零迎角状态。

实施例2