基于dsp的微剪应力传感器阵列实时信号处理系统（可复制）.pdf

摘要主动流动控制技术在飞行器的减阻、增升、改善气动性能、。本文以基于奈⒓粲αΥǜ衅髡罅惺凳毙藕糯硐低澄Q芯磕勘辏ü低扯晕⒓粲αΥǜ衅髡罅行藕沤胁杉痛恚⑴卸铣霰呓绮惴掷氲阄置,依此控制相应位置致动器发生致动,实现边界层分离控制。主要研究内容如下:莘掷氲阒鞫鞫刂频奶厥庖G螅妨⒘税珼实时信号处理系统在内的总体方案,分析了热敏式微型剪应力传感器阵列实现边界层分离检测的原理和微型气泡致动器阵列实现分离控制的机理。岷媳鞠低车氖凳毙砸G螅岢隽送暾募际醴桨福⒍韵低秤布辛详细的设计。在系统硬件设计中采用了模块化设计思想,给出了传感器驱动电路、滤波衰减电路、模拟量采集电路、钚∠低场显示系统、逻辑控制、致动器控制电路等模块的具体电路的设计实现方法,并总结了硬件设计中应该注意的一些主要问题。攵韵低持写嬖诘脑肷疚牟捎昧嘶谛〔ū浠坏膍阈值去噪方法对信号进行了滤波处理。然后,根据流体边界层理论和分离点附近剪应力的变化规律,提出了采用均值变化量判断分离点位置的算法,并将其写入校最终完成了软硬件调试。本文结合集成有微型剪应力传感器阵列的翼型进行了风洞实验,结果证明分离点判定算法能够准确判断分离点的位置。饪叵低骋材苈闶时测量的要求。关键词:主动流动控制;边界层分离点;籆盒〔ū浠西北工业大学硕士学位论文
.琤西北工业大学硕士学位论文甀珼,,..—:癿·甇’瑆瑃畉,,甀,—琣琤,瓹
⒄变涡流流场的方法吼这些方法的缺点是,结构复杂,体积庞大,加大了飞行器透赛爨分赛是浚俸力学矮为耋要戆瑗象之一。逑:器层受滚魂戆缝、壁嚣摩擦力和压力梯度等因豢的影响在壁面某处发生分离,从而形成倒流,产生涡流或转铗艘溃滚,教交了爨蕊压力分毒,蠼热了隰力。因她疆究边界层分襄特搜,推迟流动分离,减少阻力已成为流体力学和飞彳亍器研制中的主要课题А流动撩翩技术怒通过对运动流体施加力、质量、热量、电磁等物理量来改交流动状态,从而改变运动物体的受力状态或运动状态。按控制方式,流动控制分为被动流动控稍和童动流动控制两穴类,被动控利的控制掰施是固定的,其控稍效果容易受流动状态变化的影响。生动控制是动态的和实时的,它通过传感器实辩戆翔并预测流动状态静交亿,其撩锈动佟随流动状态酌变纯丽交纯,嚣戴可以获得较好的控制效果。为了撬凝飞行器的舞力效率,璇夸疆力,入稍对边器豢控潮敲了缀多耢究。早猩年,普朗特就提出了用吹/吸附丽层来延缓气流分离的办法,并投之应蔫。常冕控锚方法帮班魏类为:欧气法,蹶气法,辊械襟冀菇及热热等。这些方法的作用是,通过影响边界层的结构来按所希望的方向改变整个流幼,从而实现躐拳隧力,媾大舞力、舞隧滋,懿及实瑷飞孳亍器在失竣爱款态鹣瓤动控麓。欢气暖气缝将靠逡壁瑟黪“痰势”气流裁走,侵褥“瑟”熬逮赛器莛吸气点豹下游重新形成,从而延缓边界层的分离:机械襟翼是在飞机不同位最上安鼹不同形状的瓿城臻翼戳改交羲缘漏渡,进瑟改变速界层滚动技态;热热法是遗避燕熬§蹈戆璧霪,对蜷嚣减黩骞一定戆影响。控割豹疆究豢寒了耪豹曙光。它可以大懿鼙缝获褥挂能一致躯徽小燮器馋,缆够西瓶工韭大学硕七学饿论文法魑采用前缘切向吹气方法,在大攻角的情况下延缓涡流的破裂;吸气法愚通过近年来,以微细加工技术和微电子技术为基础的技术,为边界艨分离满慰流动控制技术的高空间分辨率、高灵敏度,高频响应需求,并鼠易于实现微第一章绪谂
.冉鞫鞫刂频难芯恳庖传感器、微电子线路和微执行器的系统集成,组成功能独立、功耗小的分布式控制单元阵列器件。于是,产生了以微机电系统技术为基础,将空气动力学、材料、结构和控制等多个学科综合起来的先进主动流动控制技术【俊先进主动流动控制技术是空气动力学发展中最具潜力的前沿技术。通过使用微型致动器阵列来改变绕流体边界层分离点附近流体的动能,使分离点的位置发生移动,从而可达到改变外流,实现流体动力学性能的改变和对绕流体进行宏观控制的目的。它主要有开环控制和闭环控制两种方式:袄】;房刂葡低前馈开环控制系统由测量传感器、微控制器和微致动器组成。测量传感器对流动参数实时测量,提供给微控制器:微控制器对流动状态进行辨识和预测,决策和控制动作;微致动器按控制器指令施行控制动作完成对流动的控制。蠢”栈房刂葡低反馈闭环控制系统由测量传感器、微控制器、微致动器和校正传感器组成。测量传感器对流动参数实时测量,提供给微控制器;微控制器对流动状态进行辨识和预测,决策和控制动作;微致动器按微控制器指令施行控制动作;校正传感器对控制后的流动参数进行实时测量,反馈给微控制器,微控制器对控制效果加以评估,对控制动作实时修正和优化,完成对流动的自适应控制。在流体中运动以及以流体为工质的流体机械的工作性能及效率,极大