风洞测控技术

本书系统地介绍了当前风洞建设与运行中所涉及的近期新测量控制技术及设备系统。本书有16章，传感器技术介绍了风洞中应用的各种传感器，包括压力传感器、加速度传感器等；天平技术介绍了应变天平技术、压电天平技术、天平校准技术；非接触测量技术介绍了粒子图像测速技术、压敏漆测压技术、CCD图像测角技术等；风洞测量技术介绍了风洞数据采集系统、动态数据采集技术、数据库技术、风洞流场校测技术、风洞电机在线监测技术和故障诊断；网络和通信总线技术介绍了风洞局域网、无线传感器网络、云计算处理技术及现场总线技术；风洞控制技术介绍了风洞动力系统、低速风洞控制系统、高速风洞控制系统、液压控制技术、多变量控制技术、风洞预测控制技术和风洞测量控制系统电磁兼容设计。

第1章 绪论
1.1 风洞测量技术
1.1.1 风洞测量系统概念和特点
1.1.2 风洞试验测量参数与指标要求
1.1.3 风洞测量系统设计
1.2 风洞控制技术
1.2.1 低速风洞控制技术
1.2.2 高速风洞控制技术
1.2.3 风洞控制理论基础
第2章 风洞常规测量技术
2.1 概述
2.2 风洞参数测量方法
2.2.1 扫描阀测压
2.2.2 噪声测量
2.2.3 脉动压力测量
2.2.4 湍流度测量
2.2.5 低温露点测量
2.2.6 实时姿态角测量
2.2.7 极低风速测量
2.3 风洞天平
2.3.1 应变天平
2.3.2 压电天平
2.3.3 天平校准系统
2.4 风洞数据采集系统
2.4.1 风洞常规数据采集系统要求
2.4.2 风洞常用数据放大器
2.4.3 风洞常用数据采集系统
2.4.4 风洞数据库管理系统
第3章 非接触测量技术
3.1 概述
3.2 图像测量在风洞中的应用
3.2.1 风洞中常用的图像测量技术
3.2.2 单目视觉模型姿态测量
3.2.3 图像测试技术在国外风洞中的应用
3.3 粒子图像测速技术
3.3.1 PIV原理及组成
3.3.2 PIV典型应用
3.3.3 PIV技术发展
3.4 压敏漆测压技术
3.4.1 压敏漆测量原理
3.4.2 压敏漆测量系统
3.4.3 压敏漆数据处理
3.4.4 压敏漆技术应用
第4章 风洞在线监测故障诊断技术
4.1 概述
4.2 连续式跨声速风洞在线监测技术
4.2.1 系统组成及总体框架
4.2.2 监测点布置及传感器选型
4.2.3 数据采集分析处理系统
4.3 低速风洞的风机在线监测故障诊断技术
4.3.1 风洞风机常见故障类型及产生原因
4.3.2 风机在线监测与故障分析系统组成
4.3.3 风机的监测信号的选取及分析
4.3.4 风机在线监测与故障分析系统安装调试
第5章 风洞流场校测技术
5.1 概述
5.1.1 术语、符号和定义
5.1.2 流场品质要求
5.2 低速风洞流场校测
5.2.1 校测内容
5.2.2 校测仪器
5.2.3 校测方法
5.2.4 低速风洞流场校测的几点注意事项
5.3 跨超声速风洞流场校测
5.3.1 校测内容
5.3.2 校测方法
5.3.3 亚跨声速风洞流场校测的几点注意事项
第6章 风洞电磁兼容仿真与设计
6.1 概述
6.2 电磁兼容仿真
6.2.1 风洞测控系统EMC仿真的目的
6.2.2 EMC仿真研究内容
6.2.3 EMC仿真软件简介
6.2.4 风洞测控系统EMC仿真工程应用
6.3 EMC设计
6.3.1 设计内容
6.3.2 EMC设计的主要参数
6.3.3 EMC设计的要点
6.3.4 EMC设计的程序
6.3.5 EMC机柜设计
6.3.6 滤波技术
6.3.7 接地设计
6.3.8 电缆设计
第7章 低速风洞控制系统
7.1 概述
7.2 低速风洞控制系统总体设计
7.2.1 控制系统总体设计基本设计要求
7.2.2 控制系统总体结构设计
7.2.3 软件规划设计
7.3 风洞供配电系统及电力拖动
7.3.1 风洞供配电系统基本常识
7.3.2 风洞配电中的电力变压器与整流变压器
7.3.3 风洞供配电系统中的电缆
7.3.4 风洞供配电系统接地
7.3.5 风洞动力系统中的电机
7.3.6 风洞动力系统中的变频器
7.4 低速风洞动力调速系统
7.4.1 低速风洞动力调速系统的基本要求
7.4.2 低速风洞动力调速系统的控制原理
7.4.3 低速风洞动力调速系统设计
7.4.4 低速风洞动力系统调试方法
7.5 速压控制系统
7.5.1 速压控制系统的控制对象
7.5.2 速压控制系统的控制要求
7.5.3 速压控制系统的控制原理
7.5.4 速压控制系统设计
7.6 机构控制系统
7.6.1 机构控制系统的控制对象
7.6.2 机构控制系统的基本要求
7.6.3 机构控制系统的控制原理
7.6.4 机构控制系统设计
第8章 高速风洞控制系统
8.1 概述
8.2 高速风洞控制系统总体设计
8.2.1 测控网络架构构建
8.2.2 运行管理系统设计
8.2.3 控制器选型方法
8.3 风洞运行参数控制设计
8.3.1 高速风洞的运行参数
8.3.2 暂冲式高速风洞的运行参数控制
8.3.3 连续式高速风洞的运行参数控制
8.3.4 风洞运行参数控制的控制子系统
8.4 风洞状态控制设计
8.4.1 风洞状态控制的对象
8.4.2 风洞状态控制系统驱动方式及控制器选择
8.5 典型高速风洞控制系统设计
8.5.1 暂冲式高速风洞控制系统设计
8.5.2 连续式高速风洞控制系统设计
第9章 风洞液压控制系统
9.1 概述
9.2 风洞液压拖动系统
9.2.1 机构解锁液压系统
9.2.2 部段拉紧机构液压系统
9.2.3 快速阀启闭液压系统
9.2.4 地板升降机构液压系统
9.2.5 部段轴向移动液压系统
9.3 风洞电液伺服系统
9.3.1 电调制液压控制阀
9.3.2 阀控非对称缸系统分析
9.3.3 调节阀电液伺服系统
9.3.4 迎角机构电液伺服系统
9.3.5 尾撑机构电液伺服系统
9.3.6 双级油缸电液伺服系统
9.3.7 柔壁执行机构电液伺服系统
9.4 风洞液压系统设计及仿真
9.4.1 液压系统设计
9.4.2 计算机辅助设计
9.4.3 系统联合仿真
第10章 风洞多变量控制系统
10.1 概述
10.2 流场参数被控系统具有MIMO特性的典型风洞
10.2.1 2.4m×2.4m引射式跨声速风洞
10.2.2 3m×2m结冰风洞
10.2.3 低温风洞
10.3 控制对象建模
10.3.1 引射式跨声速风洞非定常一维流动数值建模
10.3.2 低温风洞流场集总参数数值建模
10.4 控制策略
10.4.1 控制策略研究现状
10.4.2 基于规则学习的多变量系统控制
10.4.3 风洞流场建立阶段控制策略
10.4.4 模型跟随自适应控制
10.4.5 仿人智能控制
10.4.6 预测控制
10.4.7 试验调试结果
10.5 控制系统硬件设计
10.5.1 网络架构及主要设备选型
10.5.2 软件开发平台
参考文献