论文部分内容阅读
我国大型飞行器的设计和制造能力近年来得到了快速发展。为保证装备设计的可靠性以及对各类气候环境的适应性,在投入批量生产之前,必须对其进行环境适应性试验。为节省人力、物力以及财力,有必要建设一个大规模的环境模拟试验室,在试验室中模拟再现飞行器可能遇到的气候状况。本文以某大型基础环境模拟试验室工程项目为背景,基于PLC并且结合WinCC设计了基础环境模拟试验室控制系统,并以大环境室内温度控制部分为对象进行了研究。本文大型基础环境模拟试验系统由大环境室、小环境室以及冷却水、载冷载热、循环风等子系统组成,通过协调控制各个子系统的运行来实现高温、低温、降雨、结冰、降雪等各类气候状况的模拟。首先,根据控制系统总体结构分析了系统总体工艺流程,结合控制系统的技术指标和功能需求,设计了基础环境模拟控制系统的总体方案;其次,以西门子S7-300系列PLC为各个子系统以及集中控制系统的主控制器,完成了温度控制各个子系统的软硬件设计;然后,采用机理法,分别建立了循环风系统中表冷器、阀门处混流部分以及大环境室温度对象的数学模型,在MATLAB/Simulink中对单回路控制、串级控制以及串级模糊PID控制进行了仿真研究,并且采用了模糊PID串级控制对典型顺序试验温度流程进行了仿真验证,在Step7中实现了串级模糊PID控制算法。最后,采用WinCC设计实现了运行监控系统软件,用于控制系统的在线监控。