风洞侧壁边界层控制算法优化及仿真分析研究.pdf

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1、2014年第5期工业仪表与自动化装置·3·风洞侧壁边界层控制算法优化及仿真分析研究惠增宏，张晨娟，张传侠(西北工业大学翼型叶栅空气动力学国家重点试验室，西安710072)摘要：为提高风洞侧壁边界层控制系统性能，文中通过介绍NF一3大型低速翼型风洞多喷嘴级联吹气侧壁边界层控制系统的结构：和原理，分析并优化侧壁边界层控制系统的控制算法，利用MATLAB软件实现了对优化前与优化后的控制算法酊仿真，并对仿真结果进行了分析。仿真结果表明：神经网络自适应PSD控制算法一提高控制系统的稳定性、准确性和响应速度，在一定程度上能够减小阀门的时滞性和非线性对控制结果的影响。

2、关键词：风洞；边界层控制；算法优化；MATLAB；仿真中图分类号：V211．752文献标志码：A文章编号：1000—0682(2014)05—0003—05ThewindtunnelsidewallboundarylayercontrolalgorithmoptimizationandsimulationanalysisHUIZenghong，ZHANGChenjuan，ZHANGChuanxia(NationalKeyLaboratoryof5cienceandTechnologyonAerodynamicDesignandResearch，North

3、westernPclytechnicalUniversity，Xi'an710072，China)Abstract：Inordertoimprovetheperformanceofthesidewallboundarylayercontrolsysteminwindtunnel，thestructureandtheapplicationofmulti—injectorblowingsidewallboundarylayercontrolsystemforNF一3airfoillow—speedwindtunnrelwasdescribed，thecont

4、rolalgorithmwasanalyzedandopti—mized，theMATLABsoftwarewasappliedtosimulateandanalyzethecontrolalgorithmthathavebeenoptimizedandnot，respectively．TheresuhsofsimulationshowthattheneuralnetworkadaptivePSDcon—trolalgorithmcanimprovethestability，accuracyandtheresponsevelocityofthecontr

5、olsystem，toacertainextent，canreducethevalve’Sdelayandnonlinearimpactonthecontrollingresults．Keywords：windtunnel；boundarylayercontrol；algorithmoptimization；MATLAB；simulation边界层分离区会沿展向向模型中间剖面扩展，影响0引言翼型的绕流特性，致使翼型模型的升力系数降低，因翼型模型风洞试验不仅受洞壁干扰影响，也要此对风洞侧壁边界层进行适当控制是十分必要的。受风洞侧壁边界层的影响。风洞试验段口

6、径越小，风洞侧壁边界层控制一方面从空气动力学气体侧壁边界层越厚，侧壁效应影响就越严重。这种影黏性的角度来分析，利用侧壁吹气加以消除或减弱；响主要表现在随着迎角增大，模型和侧壁交接处的另一方面从控制系统算法的角度来分析，利用控制系统的稳定性、准确性来辅助完成侧壁边界层吹除。收稿日期：2013—12—13由于气体的可压缩性、阀的非线性以及负载容腔内基金项目：国家高技术研究发展计划(863计划)资助项目压力变化的不均匀性等特点，都给侧壁边界层控制(2O12AA051301)带来了困难。控制系统的性能直接决定能否进行侧作者简介：惠增宏(1969)，男，陕西人，博

7、士，高级工程师，主要壁吹气及吹气的稳定性，同时气压的精密控制也影研究方向为流体力学测量与控制。··工业仪表与自动化装置2014年第5期响着试验的结果。选择合适的控制算法自动控制气行稳定及可靠性，选择了纵横公司新一代基于Corn—源阀门的开度及流量，进而控制吹气缝出口吹气量pactPCI总线的工业计算机。作为新一代主流工控的大小，在一定程度上能够减小阀门的时滞性和非机技术，CompactPCI工控机具有开放性、良好的散线性对控制结果的影响。于是，对吹气控制系统的热性、高稳性、高可靠性及可热插拔等特点，非常适控制算法进行优化设计才能为高压气源的精确控制合于工

8、业现场和信息产业基础设备的应用。提供可能。2)电气比例阀该文针对西北工业大学翼型