风洞试验段搓板机构控制系统研发

"这篇论文是2014年11月发表在《兵工自动化》上的，由芮伟、杨孝松、黄少棠和龙秀虹等人撰写，主要探讨了共轴双驱型开闭比调节装置的控制系统设计与应用。文章针对风洞试验段搓板机构存在的问题，如动板操作不便、定位不准确、重复性差及现场检查困难等，提出了一种基于通用运动自动控制器（UMAC）和交流伺服电机的解决方案。" 正文： 共轴双驱型开闭比调节装置是风洞试验中的关键组件，用于控制风洞试验段的开口大小，以模拟不同的气流条件。传统装置存在动板错动操作复杂、定位精度不足和可重复性低的问题，这严重影响了风洞试验的准确性和效率。为了解决这些问题，研究人员开发了一种新型控制系统，它结合了UMAC和交流伺服电机技术。 UMAC是一种高性能的运动控制器，能实现精确的速度和加速度控制。在本系统中，UMAC采用了速度/加速度前馈PID控制算法，这种算法能提前预测和补偿由于负载变化引起的动态性能影响，提高了位置控制的精度和响应速度。PID（比例-积分-微分）控制是一种广泛应用的反馈控制方法，通过调整PID参数，可以优化系统的稳定性和响应时间。 同步控制是系统中的另一个重要环节。论文中提到，同步控制策略采用了交叉耦合方式，这种方式能有效地协调两台电机的动作，确保它们在运动过程中保持一致。交叉耦合意味着两个电机的状态会相互影响，从而实现高精度的同步运行，这对于共轴双驱型装置来说至关重要，因为它要求两个驱动单元在开闭动作中保持精确同步，以避免动板的错位。 实验结果显示，新设计的控制系统表现优秀，正反向定位精度优于0.5毫米，远高于之前的系统。此外，同一组中的两台电机同步效果显著，满足了设计要求。这一进步不仅提高了风洞试验的准确性，也改善了现场操作的便捷性和安全性，因为人员可以更方便地检查和调整动板的位置。 论文最后指出，该控制系统已成功应用于风洞试验段的流场调试，证明了其在实际应用中的稳定性和可靠性。这一创新技术对于风洞试验领域的进步具有积极的推动作用，可能对未来其他类似设备的设计和改进提供参考。 关键词：共轴双驱型；开闭比；调节装置；控制系统；UMAC；交流伺服电机；速度/加速度前馈PID控制；交叉耦合同步策略。