多通道湍流模拟风洞的信号处理与控制系统设计
| 摘要 | 第6-8页 |
| ABSTRACT | 第8-9页 |
| 第一章 绪论 | 第12-22页 |
| 1.1 引言 | 第12-13页 |
| 1.2 大气边界层物理风洞研究现状 | 第13-19页 |
| 1.2.1 大气边界层风流场特性 | 第15页 |
| 1.2.2 湍流模拟风洞的研究现状 | 第15-19页 |
| 1.3 课题背景与研究内容 | 第19-21页 |
| 1.3.1 课题的研究背景 | 第19-20页 |
| 1.3.2 课题的研究内容 | 第20-21页 |
| 1.4 本章小结 | 第21-22页 |
| 第二章 湍流模拟风洞的信号处理 | 第22-39页 |
| 2.1 风洞湍流场的数学模型 | 第22-25页 |
| 2.1.1 大气边界层湍流场特点分析 | 第22-23页 |
| 2.1.2 湍流场脉动风速数学模型 | 第23-24页 |
| 2.1.3 积分尺度的修正 | 第24页 |
| 2.1.4 水平纵向脉动风速数学模型 | 第24-25页 |
| 2.2 输出风速的计算 | 第25-28页 |
| 2.2.1 随机过程的功率谱密度 | 第25-27页 |
| 2.2.2 从功率谱密度到风速时程 | 第27-28页 |
| 2.3 计算机仿真 | 第28-32页 |
| 2.3.1 信号产生 | 第29-30页 |
| 2.3.2 频域分析和时域分析 | 第30-32页 |
| 2.4 输出风速的滤波 | 第32-38页 |
| 2.4.1 滤波器设计 | 第32-36页 |
| 2.4.2 风速信号滤波 | 第36-38页 |
| 2.5 本章小结 | 第38-39页 |
| 第三章 多通道风洞的控制系统设计 | 第39-57页 |
| 3.1 硬件平台的搭建 | 第39-42页 |
| 3.1.1 控制系统总体方案 | 第39-40页 |
| 3.1.2 电气系统设计 | 第40-42页 |
| 3.2 控制系统的硬件选型 | 第42-47页 |
| 3.2.1 运动控制卡 | 第42-43页 |
| 3.2.2 交流伺服系统 | 第43-45页 |
| 3.2.3 数据采集卡 | 第45页 |
| 3.2.4 风速传感器 | 第45-47页 |
| 3.3 风洞控制系统的建模与分析 | 第47-56页 |
| 3.3.1 伺服电机的工作原理 | 第47-48页 |
| 3.3.2 伺服系统模型建立 | 第48-52页 |
| 3.3.3 伺服系统的状态空间描述 | 第52-56页 |
| 3.4 本章小结 | 第56-57页 |
| 第四章 风洞控制系统的软件设计 | 第57-75页 |
| 4.1 湍流场控制算法 | 第57-63页 |
| 4.1.1 连续 PID 算法 | 第57-58页 |
| 4.1.2 离散 PID 算法 | 第58-59页 |
| 4.1.3 PID 算法的优化 | 第59-60页 |
| 4.1.4 风速的 SIN 流控制 | 第60-62页 |
| 4.1.5 风速的随机信号控制 | 第62-63页 |
| 4.2 上位机软件开发 | 第63-71页 |
| 4.2.1 正弦输入参数设置 | 第66-67页 |
| 4.2.2 随机信号参数设置 | 第67-69页 |
| 4.2.3 风速曲线显示 | 第69页 |
| 4.2.4 数据采集模块 | 第69-70页 |
| 4.2.5 标定模块 | 第70页 |
| 4.2.6 运行状态显示 | 第70-71页 |
| 4.3 湍流场风速修正 | 第71-74页 |
| 4.4 本章小结 | 第74-75页 |
| 第五章 系统调试与风洞实验 | 第75-85页 |
| 5.1 电控柜的结构设计 | 第75-79页 |
| 5.1.1 电控柜的面板布局 | 第76-77页 |
| 5.1.2 平台操作规程 | 第77-79页 |
| 5.2 湍流场模拟的影响因素 | 第79-81页 |
| 5.2.1 空气的可压缩性 | 第79页 |
| 5.2.2 伺服系统的动力影响 | 第79-80页 |
| 5.2.3 测量系统的精度 | 第80-81页 |
| 5.3 湍流模拟风洞实验 | 第81-84页 |
| 5.4 本章小结 | 第84-85页 |
| 第六章 总结与展望 | 第85-87页 |
| 6.1 全文总结 | 第85-86页 |
| 6.2 研究展望 | 第86-87页 |
| 参考文献 | 第87-89页 |
| 致谢 | 第89-90页 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 | 第90页 |
