● 摘要
高温大热流密度的模拟是研究超音速燃烧规律和试验高温部件热应力及强度的重要实验手段之一。在高速气流热模拟试验台中，通过供油系统向其燃烧室提供规定流量的航空煤油并燃烧来加热高速气流，产生2100K左右的高温燃气作用于试件，从而在试件的驻点区域实现高温及大热流密度的模拟。毫无疑问，供油系统是高速气流热模拟试验台最重要的子系统之一。本文围绕供油系统的设计和研制，对其设计方法和控制策略进行了研究，完成了系统的搭建和初步调试。 首先在分析供油系统技术要求的基础上，对供油系统进行了总体设计，包括液压系统设计分析、基于PLC和变频调速技术的控制系统的软硬件设计，并对实际调试中遇到的问题和解决办法进行了总结。 为了达到要求的控制精度和品质，文中建立了供油系统的数学模型，研究分析了PID、Fuzzy_PID、DMC（动态矩阵控制）等控制律，并应用于供油系统的流量闭环控制中，在Simulink中搭建了三种控制律的闭环控制模型，得出了仿真控制效果，并与实际控制效果进行对比。 最后介绍了为供油系统编写的基于Win32 API调用的串口通信程序和Modbus RTU协议封装程序，其目的是为了完成供油控制系统中PLC与上位测控计算机的RS485通信。此外还简单介绍了为方便闭环控制调试，而编写的基于PLC控制系统的在线调试工具，其具有在线修改控制律和控制参数的功能，并使用曲线的方式精确直观地显示控制的效果。 经过实际的调试，所开发和研制的供油系统初步满足技术要求，已通过了预验收并初步交付使用。