一种飞机试验新风控制系统及控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113844678A(43)申请公布日2021.12.28(21)申请号202111454908.6(22)申请日2021.12.02(71)申请人中国飞机强度研究所地址710065陕西省西安市雁塔区电子二路86号(72)发明人王彬文吴敬涛成竹杜文辉李闯勤(74)专利代理机构北京栈桥知识产权代理事务所(普通合伙)11670代理人潘卫锋(51)Int.Cl.B64F5/60(2017.01)权利要求书3页说明书8页附图5页(54)发明名称一种飞机试验新风控制系统及控制方法(57)摘要本发明提供了一种飞机试验新风控制系统及控制方法，涉及飞机测试技术领域。飞机试验新风控制系统包括：补气子系统，补气子系统包括：补偿风道、液氮换热器、送风管道，飞机试验新风控制方法包括以下步骤：S1、试验开始前，控制系统上电；S2、对接液氮槽车与液氮换热器；S3、启动氮气稀释风机；S4、设定空气温度目标值并调控；S5、保持补气排气平衡；S6、判断液氮换热器结霜并除霜；S7、进一步试验；S8、需更换液氮槽车时提示报警；S9、试验完成。本发明解决了现有技术不能满足飞机实验室在极低温情况下对飞机整机发动机试验需求的问题，具有实时流量监控、PID/Bang‑Bang结合控温的优点。CN113844678ACN113844678A权利要求书1/3页1.一种飞机试验新风控制系统，其特征在于，包括：补气子系统，所述补气子系统包括：用于将室外空气引入飞机气候实验室的补偿风道（1），与所述补偿风道（1）连通的用于对室外空气进行降温的液氮换热器（2），与所述液氮换热器（2）连通的用于将低温空气送入室内的送风管道（3），所述送风管道（3）位于飞机气候实验室外且与飞机气候实验室连通，兼具本地手动控制与远程自动控功能的位于飞机气候实验室内的控制模块，监测送风温度的温度监测模块，监测送风湿度的湿度监测模块，监测送风压差的风速监测模块，其中：所述补偿风道（1）内从左到右依次设有：用于过滤室外空气中杂质的过滤网（4），与所述过滤网（4）连通的变频补偿风机（5），与所述变频补偿风机（5）连通的皮托管（6），所述液氮换热器（2）上方通过设有氮气排放开关阀（19）的管道连通有用于高空排放氮气的氮气排放塔（7），液氮换热器（2）下方通过依次设有调节阀（9）、流量计（10）、液氮进液开关阀（11）的管道连通有用于提供制冷液氮的液氮槽车（12），所述控制模块包括：用于对控制系统进行总体调控的PLC控制器，与所述PLC控制器连接的：用于人机交互的液晶显示屏，用于通过PID前馈方法实现新风温度控制的PID控制器，用于通过联网控制系统的无线联网子模块，所述PLC控制器上搭载的逻辑单元为：用于通过温度监测模块、湿度监测模块、风速监测模块获取系统内新风数据，在未符合设定值时通过所述液晶显示屏进行报警的监控子模块，用于设置补偿空气温度目标值的温度设定子模块，用于计算补偿空气流量的流量计算子模块，采用Bang‑Bang/PID全新风温度控制策略选择控制方法的新风温度控制方法判定子模块，用于通过Bang‑Bang控制方法实现新风温度控制的Bang‑Bang新风温度控制子模块，所述PID控制器上搭载的逻辑单元为：用于将所述流量计算子模块计算的排气流量作为PID控制前馈以精准控制全新风补气流量的新风补气流量控制子模块，用于通过PID控制器实现新风温度控制的PID前馈新风温度控制子模块，所述温度监测模块包括：设置在空气补偿管路风机入口处、液氮换热器（2）出口处、实验室入口处补偿空气温度的温度传感器，所述湿度监测模块包括：设置在空气补偿管路风机入口处、实验室入口处的湿度传感器，所述风速监测模块包括：设置在空气变频补偿风机（5）出口处及送风管道（3）内的压差传感器。2.如权利要求1所述的一种飞机试验新风控制系统，其特征在于，所述液氮换热器（2）的顶部设有冲霜水排入管道（14），液氮换热器（2）的底部设有冲霜水排放管道（17），所述冲霜水排入管道（14）上设有数个喷头，其上端设有电磁阀（15），所述冲霜水排放管道（17）上设有冲霜水排放阀（18），冲霜水排入管道（14）连接有提供常温水的水泵（20），所述水泵（20）入水口连接有冲霜水存储箱（16），所述冲霜水存储箱（16）外部包裹有保温层。3.如权利要求1所述的一种飞机试验新风控制系统，其特征在于，所述送风管道（3）内设有风阀（13）。4.如权利要求1所述的一种飞机试验新风控制系统，其特征在于，所述氮气排放塔（7）底部一端连通有稀释风机（8）。2CN113844678A权利要求书2/3页5.一种飞机试验新风控制方法，基于权利要求1‑4任意一项所述的一种飞机试验新风控制系统，其特征在于，包括以下步骤