RU2506554C1 - Method of controlling flexible walls of nozzle of wind tunnel - Google Patents

Method of controlling flexible walls of nozzle of wind tunnel Download PDF

Info

Publication number
RU2506554C1
RU2506554C1 RU2012130882/28A RU2012130882A RU2506554C1 RU 2506554 C1 RU2506554 C1 RU 2506554C1 RU 2012130882/28 A RU2012130882/28 A RU 2012130882/28A RU 2012130882 A RU2012130882 A RU 2012130882A RU 2506554 C1 RU2506554 C1 RU 2506554C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
nozzle
flexible walls
drive
given
leading
Prior art date
Application number
RU2012130882/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Геннадий Ефимович Дядченко
Лев Иванович Лазарев
Александр Сергеевич Пономарев
Николай Константинович Михайлов
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ")
Priority to RU2012130882/28A priority Critical patent/RU2506554C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2506554C1 publication Critical patent/RU2506554C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Aerodynamic Tests, Hydrodynamic Tests, Wind Tunnels, And Water Tanks (AREA)

Abstract

FIELD: physics; control.
SUBSTANCE: invention relates to experimental aerodynamics, particularly wind tunnels with controlled nozzles. The method involves controlling flexible walls of the nozzle with automatic drive mechanisms according to a given program. The task of changing the outline of the nozzle in form of a given number M is transformed to the end position of a lead series, and control of the lead series is carried out synchronously in a function of the position of the lead series given at the present moment in time.
EFFECT: high accuracy of installing flexible walls of a nozzle of a wind tunnel, low power consumption of drives, reduced tension in the flexible walls and easy use of the nozzle.
2 dwg

Description

Изобретение относится к области аэродинамики, в частности к автоматическим системам управления воздушным потоком в аэродинамических трубах.The invention relates to the field of aerodynamics, in particular to automatic air flow control systems in wind tunnels.

При применении в аэродинамических трубах регулируемых сопл при проведении экспериментальных исследований в потоке значительную трудность представляет задание их контуров с высокой точностью для получения заданных чисел Маха (М) и требуемой равномерности рабочего потока. В случае, когда контур задается с помощью нескольких приводных рядов управления гибких стенок сопла, установка требуемого профиля сопла в функции числа М становится особенно сложной. Рассогласование ординат приводных рядов ведет к срыву эксперимента и, как следствие, к дополнительным временным и энергетическим затратам, удорожая эксперимент.When using adjustable nozzles in wind tunnels when conducting experimental research in a stream, it is very difficult to define their contours with high accuracy to obtain the specified Mach (M) numbers and the required uniformity of the working flow. In the case when the contour is set using several drive rows for controlling the flexible walls of the nozzle, setting the desired nozzle profile as a function of the number M becomes especially difficult. The mismatch of the ordinates of the drive series leads to the failure of the experiment and, as a consequence, to additional time and energy costs, making the experiment more expensive.

За прототип принят способ автоматического управления контуром сопла, основанный на расчете ординат приводных рядов сопла в функции числа М и синхронного перемещения приводов при изменении заданного на эксперимент числа М (Авторское свидетельство СССР №587448, МПК G01М 9/00, 1978). Реализацию способа осуществляют с помощью командного устройства, в котором на одном валу закреплены кулачки, профилированные в функции числа М. Вращаясь, вал через кулачки передает команды на перемещение приводных рядов, формирующих контур сопла.The prototype adopted a method of automatically controlling the nozzle circuit, based on the calculation of the ordinates of the nozzle drive rows as a function of the number M and the synchronous movement of the drives when the number M specified for the experiment changes (USSR Author's Certificate No. 587448, IPC G01M 9/00, 1978). The implementation of the method is carried out using a command device in which cams are fixed on one shaft, profiled as a function of the number M. Turning the shaft through the cams transmits commands for moving the drive rows forming the nozzle contour.

Этот способ управления имеет недостатки, влияющие на качество контура сопла. Так при заданной точности установки каждого из приводов сопла по числу М погрешность установки соседних рядов суммируется, что ведет к дополнительной деформации гибкой стенки сопла и, как следствие, дополнительным нагрузкам на приводные механизмы и искажению рабочего потока. Кроме того, нелинейность функций ординат приводных рядов от числа М (фигура 1) ограничивает скорость их перемещения на пологих участках если максимум скорости привода выбран по наиболее крутому участку. Так, например, выбор скорости привода V(M) [ед.М/с] дает наибольшее изменение ординат приводных точек сопла V(Y) [мм/с] на отрезке М=[1.5-2.0], наименьшее на отрезке М=[3.5-4.0]. Исправление недостатков способа требует дополнительных методов коррекции.This control method has drawbacks affecting the quality of the nozzle circuit. So, for a given installation accuracy of each of the nozzle drives by the number M, the installation error of adjacent rows is added up, which leads to additional deformation of the flexible nozzle wall and, as a result, additional loads on the drive mechanisms and distortion of the work flow. In addition, the nonlinearity of the functions of the ordinates of the drive series on the number M (Figure 1) limits the speed of their movement in the shallow sections if the maximum speed of the drive is selected over the steepest section. So, for example, the choice of the drive speed V (M) [units M / s] gives the greatest change in the ordinates of the drive points of the nozzle V (Y) [mm / s] on the segment M = [1.5-2.0], the smallest on the segment M = [ 3.5-4.0]. Correction of the disadvantages of the method requires additional correction methods.

Задачей и техническим результатом изобретения является разработка способа управления гибкими стенками сопла аэродинамической трубы, позволяющего увеличить точность установки гибких стенок сопла в функции числа М без последующей коррекции и, как следствие, снизить напряжения в гибких стенках и потребную мощность приводов, а также обеспечить надежность и простоту эксплуатации сопла.The objective and technical result of the invention is to develop a method for controlling the flexible walls of the nozzle of a wind tunnel, which allows to increase the accuracy of installation of the flexible walls of the nozzle as a function of the number M without subsequent correction and, as a result, reduce the stresses in the flexible walls and the required power of the drives, as well as ensure reliability and simplicity operation nozzle.

Решение поставленной задачи и технический результат достигаются тем, что в способе управления гибкими стенками сопла аэродинамической трубы, основанный на расчете ординат приводных рядов сопла, управление приводами гибких стенок осуществляют автоматические приводные механизмы по заданному числу М, отличающийся тем, что выбирают один, ведущий приводной ряд, определяющий критическое сечение сопла, причем управление ведущим приводным рядом гибкой стенки сопла ведут с постоянной скоростью от текущего положения до конечного, вычисленного в функции заданного числа М, задания на перемещения ведущего ряда гибкой стенки сопла ведущего ряда выдают квантами в равные промежутки времени, а управление ведомыми приводными рядами осуществляют в функции заданного на данный момент времени положения ведущего ряда.The solution of the problem and the technical result are achieved by the fact that in the method of controlling the flexible walls of the nozzle of the wind tunnel, based on the calculation of the ordinates of the drive rows of the nozzle, the control of the drives of the flexible walls is carried out by automatic drive mechanisms for a given number M, characterized in that they choose one leading drive row determining the critical section of the nozzle, and the leading drive row of the flexible nozzle wall is controlled at a constant speed from the current position to the final, calculated о as a function of a given number M, tasks for moving the leading row of the flexible wall of the nozzle of the leading row are given by quanta at equal intervals of time, and control of the driven drive rows is carried out in function of the position of the leading row specified at a given time.

На фиг.1 приведен график зависимости ординат приводных рядов сопла от числа М;Figure 1 shows a graph of the ordinates of the drive rows of the nozzle from the number M;

На фиг.2 приведен график зависимости ординат ведомых рядов сопла от ординаты ведущего ряда.Figure 2 shows a graph of the ordinates of the driven rows of the nozzle from the ordinate of the leading row.

Способ заключается в следующем. Выбирают один, ведущий приводной ряд, определяющий критическое сечение сопла. Задание на изменение профиля сопла поступает в виде заданного на эксперимент числа М. По заданному числу М определяют конечную ординату ведущего ряда (фигура 1). Управляют ведущим рядом с постоянной скоростью, выдавая равные порции (кванты) задания на изменение его ординаты в равные промежутки времени (такты) квантования. Остальными, ведомыми рядами управляют в функции заданного на каждый такт положения ведущего ряда (фигура 2). Управление ведут синхронно всеми приводными рядами сопла до тех пор, пока значения их ординат не достигнут заданных конечных с заданной точностью. Контроль рассогласования текущих значений ординат приводных рядов от заданных ведется на каждом такте управления. В случае, когда рассогласование хотя бы одного ряда превышает допустимое значение, в следующем такте управления задание на перемещение ведущего ряда не меняется, давая отстающему ряду «догнать» остальные.The method is as follows. Choose one leading drive row that defines the critical section of the nozzle. The task to change the nozzle profile comes in the form of the number M specified for the experiment. The final ordinate of the leading row is determined by the given number M (figure 1). They control the leader next to a constant speed, giving out equal portions (quanta) of the task to change its ordinate at equal time intervals (quanta) of quantization. The rest, driven rows are controlled in function of the position of the leading row set for each clock cycle (Figure 2). Management is carried out synchronously by all drive rows of the nozzle until the values of their ordinates reach the given end with the given accuracy. Control of the mismatch of the current values of the ordinates of the drive series from the given ones is carried out at each control cycle. In the case when the mismatch of at least one row exceeds the permissible value, in the next control step, the task for moving the leading row does not change, allowing the lagging row to “catch up” with the others.

Таким образом, изменяя ординаты приводных рядов от начального числа Мн до заданного конечного Мк сопло проходит всю линейку профилей отрезка [Мн, Мк].Thus, changing the ordinates of the drive series from the initial number M n to a given final M to the nozzle goes through the entire line of profiles of the segment [M n , M to ].

Положительные результаты использования способа подтверждены математическим моделированием.Positive results of using the method are confirmed by mathematical modeling.

Claims (1)

Способ управления гибкими стенками сопла аэродинамической трубы, основанный на расчете ординат приводных рядов сопла, при этом управление приводами гибких стенок осуществляют автоматические приводные механизмы по заданному числу М, отличающийся тем, что выбирают один ведущий приводной ряд, определяющий критическое сечение сопла, причем управление ведущим приводным рядом гибкой стенки сопла ведут с постоянной скоростью от текущего положения до конечного, вычисленного в функции заданного числа М, задания на перемещения ведущего ряда гибкой стенки сопла выдают квантами в равные промежутки времени, а управление ведомыми приводными рядами осуществляют в функции заданного на данный момент времени положения ведущего ряда. The method of controlling the flexible walls of the nozzle of the wind tunnel, based on the calculation of the ordinates of the drive rows of the nozzle, while the control of the drives of the flexible walls is carried out by automatic drive mechanisms for a given number M, characterized in that they choose one leading drive row that defines the critical section of the nozzle, and the leading drive a number of flexible nozzle walls lead at a constant speed from the current position to the final one, calculated as a function of a given number M, of a task for moving the leading row g The nozzle walls give out quanta at equal intervals of time, and the driven drive rows are controlled as functions of the current position of the leading row.
RU2012130882/28A 2012-07-20 2012-07-20 Method of controlling flexible walls of nozzle of wind tunnel RU2506554C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012130882/28A RU2506554C1 (en) 2012-07-20 2012-07-20 Method of controlling flexible walls of nozzle of wind tunnel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012130882/28A RU2506554C1 (en) 2012-07-20 2012-07-20 Method of controlling flexible walls of nozzle of wind tunnel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2506554C1 true RU2506554C1 (en) 2014-02-10

Family

ID=50032321

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012130882/28A RU2506554C1 (en) 2012-07-20 2012-07-20 Method of controlling flexible walls of nozzle of wind tunnel

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2506554C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU280944A1 (en) * SUPER SECONDARY ADJUSTABLE SOPLO AERODYNAMIC PIPE
SU587448A1 (en) * 1976-05-03 1978-01-05 Предприятие П/Я Г-4903 Device for control of wind tunnel flexible walls
SU875444A1 (en) * 1979-12-18 1981-10-23 Киевский Ордена Трудового Красного Знамени Институт Инженеров Гражданской Авиации Supersonic wind chamber for education
RU1779970C (en) * 1990-11-01 1992-12-07 Центральный научно-исследовательский институт машиностроения Working part of transonic aerodynamic wind tunnel with adaptable walls
RU487570C (en) * 1974-02-13 1994-03-15 ЦАГИ им.проф.Н.Е.Жуковского Sensitive member of flexible wall protection system of controllable nozzle of wind tunnel

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU280944A1 (en) * SUPER SECONDARY ADJUSTABLE SOPLO AERODYNAMIC PIPE
RU487570C (en) * 1974-02-13 1994-03-15 ЦАГИ им.проф.Н.Е.Жуковского Sensitive member of flexible wall protection system of controllable nozzle of wind tunnel
SU587448A1 (en) * 1976-05-03 1978-01-05 Предприятие П/Я Г-4903 Device for control of wind tunnel flexible walls
SU875444A1 (en) * 1979-12-18 1981-10-23 Киевский Ордена Трудового Красного Знамени Институт Инженеров Гражданской Авиации Supersonic wind chamber for education
RU1779970C (en) * 1990-11-01 1992-12-07 Центральный научно-исследовательский институт машиностроения Working part of transonic aerodynamic wind tunnel with adaptable walls

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106527519B (en) Control method for variable speed pressure flow field of large direct current temporary impulse type supersonic wind tunnel
CN108512258B (en) Wind power plant active scheduling method based on improved multi-agent consistency algorithm
EP2626550B1 (en) Improved noise reduction control for wind turbines
Chen et al. Design and implementation of FPGA-based Taguchi-chaos-PSO sun tracking systems
US10724501B2 (en) Methods and systems of operating a set of wind turbines
US8202049B2 (en) Independent blade pitch control
CN107250532A (en) Optimal wind field operation
CN101772641A (en) A wind turbine, a method for compensating for disparities in a wind turbine rotor blade pitch system and use of a method
WO2016078669A1 (en) A method for estimating a wind speed including calculating a pitch angle adjusted for blade torsion
MX2015014468A (en) Method for controlling a wind park.
RU2016115053A (en) METHOD FOR MANAGING THE CONSUMPTION OF POWER OF A GROUP OF SEVERAL WIND-POWER INSTALLATIONS
CN106065848A (en) The method controlling the operation of wind turbine
ATE518059T1 (en) METHOD FOR OPERATING WIND TURBINE SYSTEMS
CN112947044B (en) PID control method and device and computer equipment
RU2506554C1 (en) Method of controlling flexible walls of nozzle of wind tunnel
US10740507B2 (en) Wind turbine tower placement and orientation
CN103590973B (en) A kind of pitch control method be applied under wind power generating set strong wind operating mode
CN109325613A (en) With parallel sequential extreme learning machine to air extract on-line prediction method
EP2679813A1 (en) Method and arrangement for optimizing a parameter setting of a wind turbine
JP2017125495A (en) Machine-specific probabilistic control in gas turbine tuning for power output-emissions parameters, related control systems, computer program products and methods
JP2018109367A (en) Wind farm, its operating method, control device, and operation control program
CN106988893B (en) Probabilistic control of power output-emission parameters in gas turbine regulation
CN104865042B (en) One kind building wind-tunnel can adjust wind and cut open passive simulation wedge device
RU2506556C1 (en) Apparatus controlling flexible walls of nozzle of wind tunnel
EP2549098A3 (en) Method for operating a wind turbine and wind turbine