专利名称：一种高速风洞攻角控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种风洞实验控制设备，特别涉及一种高速风洞的攻角机构的控 制系统。
背景技术：
风洞是能人工产生和控制气流，用以模拟飞行器或物体周围气体的流动，并可观 察和量度气流对物体的作用的一种管道试验设备，它是进行空气动力实验最常用、最有效 的工具。风洞在空气动力学研究和飞行器设计中起着十分重要的作用，它的发展与航空航 天技术的发展密切相关。高速风洞的攻角机构通常由一台执行电机拖动并结合机械传动机构来实现模型 攻角的变化。所谓攻角，也称迎角，对于翼形来说，攻角定义为翼弦与来流速度之间的夹角， 抬头为正，低头为负。攻角机构的工作原理是将待测模型设置在天平支架上，且天平支架 可以在风洞中相对于来流的方向进行转动，由执行电机驱动传动机构，再由传动机构带动 天平支架转动，使得天平支架上的模型的攻角角度发生变化，从而人们可以在不同攻角的 情况下对模型进行空气动力实验，得到相应的数据。在进行上述实验的过程中，对攻角机构 控制系统在控制精度和控制时间上有一定的要求，主要是在吹风试验过程中计算机控制程 序可以设定和显示目标角度、实时显示当前运行角度、保存所有试验数据；在无风情况下进 行模型的安装和调测时，可以手动控制攻角机构的运行并能同时观测其角度的变化。目前高速风洞模型的攻角机构的控制系统主要采用以下两种控制方式①采用绕 线电机作为机械动力拖动，以工业控制计算机作为控制核心，用模拟量输出控制卡输出模 拟电压或电流信号来控制变频器驱动电机，模型转动到相应的攻角位置时，采用变频器制 动或电磁铁抱间两种制动方式，该控制方式的反馈信号多来自机械式码盘。②以步进或伺 服电机作为将模型转动到相应攻角位置的动力源，以工业控制计算机作为控制核心，用运 动控制卡输出模拟量或数字量来控制步进电机驱动器或伺服电机驱动器，模型转动到相应 的攻角位置时采用驱动器制动方式进行制动，此类控制方式的反馈信号多来自绝对值式光 电编码器。上述两种控制方式均采用工业控制计算机作为控制核心，反馈信号传感器都采 用具有记忆功能的传感器。相比较而言前者控制手段较为落后，用绕线电机做位置控制，反 应速度慢且控制精度差，同时采用机械式码盘作为反馈传感器，机械式码盘的分辨率也较 光电传感器差。后者较前者虽然控制速度快、控制精度高，但由于绝对值式光电编码器受到 最高输出线数的影响，其角度分辨率较差，同时价格昂贵。且以上两种控制方式均不能脱离 计算机进行手动控制，而在风洞模型安装的情况下，或者是在脱离计算机进行数据采集的 情况下，能由人工手动控制攻角机构是一种简单又较为适合的控制方式。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种控制速度快、精度高、使用简单的高 速风洞的攻角机构的控制系统。[0006]实现本实用新型目的的技术方案是提供一种高速风洞攻角控制系统，包括攻角机 构。上述攻角机构包括传动机构和由传动机构带动的天平支架。传动机构包括依次动连接 的齿轮减速箱、第一蜗轮、第二蜗杆、第二蜗轮、传动轴、第三蜗轮和第三蜗杆，还包括与传 动轴螺纹转动连接的水平移动滑块。水平移动滑块与使用时固定于地面或风洞外壁上的滑 轨滑动连接，且水平移动滑块与天平支架的下端转动连接，齿轮减速箱的的动力输入轴为 传动机构的动力输入端。上述高速风洞攻角控制系统还包括增量式光电编码器、便携式角 度显示器、手动控制器、控制电路、电机驱动器和电机。增量式光电编码器设有脉冲信号输出端，安装在攻角机构的第三蜗杆上。便携式角度显示器设有输入端和输出端。增量式光电编码器的脉冲信号输出端与 便携式角度显示器的输入端电连接。手动控制器设有控制信号输出端。电机驱动器设有电源端、控制信号输入端和输 出端。手动控制器的控制信号输出端与电机驱动器的控制信号输入端电连接。控制电路3包括工业控制计算机、开关量输入输出控制卡、运动控制卡和ISA总 线，开关量输入输出控制卡、运动控制卡均通过ISA总线与工业控制计算机交互连接。开关 量输入输出控制卡设有信号输入端。运动控制卡设有信号输入端和驱动器端口，上述的驱 动器端口包括控制信号输出端。便携式角度显示器的输出端与开关量输入输出控制卡的信号输入端电连接。运动控制卡的控制信号输出端与电机驱动器的控制信号输入端电连接。电机驱动器的输出端与上述电机的电源输入端电连接。电机的动力输出轴与攻角机构的传动机构的作为动力输入件的齿轮减速箱的动 力输入轴相连接。上述电机驱动器是内含光耦隔离电路采用单脉冲控制方式的步进电机驱动器。电 机是混合式步进电机。电机驱动器为伺服电机驱动器，电机为相应的伺服电机。上述增量式光电编码器是增量式光电编码器。上述便携式角度显示器是一个具有漏电保护功能的数字面板表，便携式角度显示 器还设有电源开关按钮。上述手动控制器包括脉冲信号发生器、电源开关按钮和方向控制按钮。脉冲信号 发生器为能产生脉冲信号和逻辑高低电平的电路，设有脉冲信号输出端和电平信号输出端。上述便携式角度显示器和手动控制器组装在一起构成一个整体部件。上述高速风洞攻角控制系统还包括限位开关组件。限位开关组件4包括上限位开关、下限位开关和挡片。上限位开关和下限位开关均设有触动端和信号输出端。上限位开关的信号输出端 与运动控制卡的上限位信号输入端电连接，下限位开关的信号输出端与运动控制卡的下限 位信号输入端电连接。上限位开关和下限位开关安装在风洞的外洞壁上，挡片固定在攻角机构的第三蜗 杆上，且挡片与上限位开关和下限位开关相靠近。上述工业控制计算机的型号为IPC-H432，内设有用于控制攻角机构的相应程序软件。开关量输入输出控制卡的型号为PCL730，直接接插在工业控制计算机的相应插槽 上。运动控制卡的型号为PCL839+，直接接插在工业控制计算机的相应插槽上。运动控 制卡可同时控制三台步进电机。上述运动控制卡的驱动器端口还设有故障信号端，电机驱动器设有相应的故障信 号端，运动控制卡与电机驱动器两者之间通过各自的故障信号端双向连接。本实用新型具有积极的效果(1)本实用新型的高速风洞攻角控制系统在使用 中，既可以手动控制也可以由计算机自动控制风洞模型的攻角机构，不仅控制方便准确、控 制精度高，而且可以方便地通过手动模式进行风洞模型的安装和调试，大大提高了安装和 调试的效率。(2)本实用新型的高速风洞攻角控制系统由于采用步进电机或伺服电机作为 动力源，系统控制速度快，控制速度>每秒0. 5度。(3)本实用新型的高速风洞攻角控制 系统由于采用高线数增量式光电编码器作为反馈部件来实现闭环控制，系统的控制精度较 高，达到为士3 。(4)便携式角度显示器和便携式手动控制器组装在一起构成一个整体部 件，体积小，外形美观，操作方便。(5)本实用新型的高速风洞攻角控制系统设有上下限位 开关作为限位保护装置，由上下限位开关向运动控制卡提供可靠的极限位置限位信号，有 效保护了机械传动机构的安全。(6)本实用新型的高速风洞攻角控制系统采用内含光耦隔 离电路的电机驱动器，从而在使用中隔离驱动线路和运动控制卡之间的功率联系，一旦驱 动电路发生故障，可有效防止功率放大器中的高电平信号进入运动控制卡而将其烧毁的情 况；且运动控制卡对电机驱动器的控制经过API函数优化，能使电机实现S形、梯形等高级 运动方式，从而提高系统整体的控制精度，并延长电机的使用寿命。
图1为本实用新型的一种系统原理框图。图2为图1中的手动控制器的电路原理框图。图3为图1中的控制电路的电路原理图。图4为本实用新型的攻角机构的一种结构示意图。上述附图中的标记所表示的特征的名称如下增量式光电编码器11，便携式角度显示器12，手动控制器2，脉冲信号发生器21，电源开关按钮22，方向控制按钮23，控制电路3，工业控制计算机31，开关量输入输出控制卡32，运动控制卡33，限位开关组件4，上限位开关41，下限位开关42，挡片43，电机驱动器5，电机6，电机轴61，攻角机构7，齿轮减速箱71，联轴器71-1，动力输入轴71_2，动力输出轴71_3，第 一蜗轮72，第二蜗杆73，第二蜗轮74，传动轴75，第三蜗轮76，第三蜗杆77，水平移动滑块 78，天平支架79，安装杆部79-1，定翼79-2，动翼79_3。
具体实施方式
在本实用新型的具体实施方式
中，对方位的描述按照图4所示的方位进行。[0042](实施例1)见图1，本实施例的高速风洞攻角控制系统包括增量式光电编码器11、便携式角 度显示器12、手动控制器2、控制电路3、限位开关组件4、电机驱动器5、电机6和攻角机构 7。控制电路3包括工业控制计算机31，开关量输入输出控制卡32和运动控制卡33。限位 开关组件4包括上限位开关41，下限位开关42和挡片43。见图4，攻角机构7包括传动机构和天平支架79，传动机构的动力由电机6提供。 传动机构包括依次动连接的齿轮减速箱71、第一蜗轮72、第二蜗杆73、第二蜗轮74、传动轴 75、第三蜗轮76和第三蜗杆77，还包括水平移动滑块78。传动机构71除水平移动滑块78 外，其余部件均安装在风洞洞体外。上述结构中，电机6由其电机壳固定在安装于地面的电机架上，电机6由其向左伸 出的电机轴61通过联轴器71-1与位于其左侧的齿轮减速箱71的动力输入轴71-2相连接； 齿轮减速箱71由其箱体固定在安装于地面的固定架上，齿轮减速箱71的向左伸出的动力 输出轴71-3的左轴段为蜗杆段，其该动力输出轴71-3的左端头通过轴承以及相应的轴承 座与固定安装于地面的安装架转动连接。第二蜗杆73铅垂设置，第二蜗杆73的上下两端 通过轴承以及相应的轴承座与固定安装于地面的安装架转动连接。第一蜗轮72由其上下 向设置的中央孔过盈配合安装在第二蜗杆73的上部，且第一蜗轮72与齿轮减速箱71的左 右向设置的动力输出轴71-3的蜗轮段相啮合。第二蜗杆73的下部蜗轮段与第二蜗轮74 相啮合，第二蜗轮74由其左右向的中央孔过盈配合安装在左右向设置的传动轴75的左部。传动轴75的左右两端通过轴承以及相应的轴承座与固定安装于地面的安装架转 动连接；第三蜗轮76由其左右向的中央孔通过花键过盈配合固定在传动轴75的中间轴段 上，且第三蜗轮76与上下向设置的第三蜗杆77相啮合；第三蜗杆77的上下两端通过轴承 以及相应的轴承座与固定安装于地面的安装架转动连接，且增量式光电编码器11安装在 第三蜗杆77的上端头上，挡片43安装在第三蜗杆77的中间杆段上。传动轴75的右端轴段上设有外螺纹，水平移动滑块78中设有左右向的内螺孔。 传动轴75由其右端的外螺纹与水平移动滑块78的内螺孔相配合，从而使得两者螺纹动连 接。水平移动滑块78位于风洞洞壁下方所开的滑块槽处，且与固定在地面上或风洞外壁上 的相应的滑轨左右向滑动连接。天平支架79为一个整体结构件，包括安装杆部79-1、从上方连接在安装杆部79_1 上的定翼79-2和从下方连接在安装杆部79-1上的动翼79-3。定翼79_2的上端铰接在风 洞的洞壁上，动翼79-3的下端铰接在水平移动滑块78上，从而使得天平支架79可随着水 平移动滑块78的水平移动以定翼79-2与风洞洞壁的连接点为转动中心转动，待测模型插 接固定在天平支架79的安装杆部79-1上，通过控制步进电机6即可改变天平支架79上模 型的攻角角度。增量式光电编码器11的型号为E6B2-C，由欧姆龙工业自动化产业集团制造，是一 个高线数(3000线)的增量式光电编码器。该增量式光电编码器11设有脉冲信号输出端， 而该脉冲信号输出端通过信号电缆线与便携式角度显示器12的输入端电连接。见图4，使 用时，所述增量式光电编码器11作为角度位置反馈信号采集设备安装在攻角机构7的第三 蜗杆77上，用于检测第三蜗杆77的转动角度，而该转动角度与攻角机构7的天平支架79 的实际转动角度成线性关系，增量式光电编码器11将角度信号以脉冲信号的方式在其脉冲信号输出端输出至便携式角度显示器12。便携式角度显示器12是一个型号为K3HB-C的数字面板表，由欧姆龙工业自动化 产业集团制造。便携式角度显示器12设有电源开关按钮、输入端和输出端。便携式角度显 示器12的输出端与开关量输入输出控制卡32的转动角度信号输入端电连接。便携式角度 显示器12具有漏电保护功能。使用时，便携式角度显示器12通过其输入端接收增量式光 电编码器11所发出的脉冲信号，记录脉冲信号的数量并通过预存在便携式角度显示器12 内的传动系数进行换算而得到攻角机构7的天平支架79的实际转动角度值并显示，且将天 平支架79的实际转动角度值转换为21位的BCD码而由其输出端输出至控制电路3的开关 量输入输出控制卡32。手动控制器2是自制的便携式手动控制器。便携式手动控制器2包括脉冲信号发 生器21、电源开关按钮22和方向控制按钮23。脉冲信号发生器21能产生IOkHz脉冲信号 和逻辑高低电平，并设有脉冲信号输出端和电平信号输出端。手动控制器2的脉冲信号输 出端与电机驱动器5的控制信号输入端中的相应的脉冲信号输入端CP+端和CP-端电连 接，手动控制器2的电平信号输出端与电机驱动器5的控制信号输入端中的相应的电平信 号输入端DIR+端和DIR-端、EN+端和EN-端电连接，其中WR端为方向控制信号输入端， EN端为使能控制信号输入端。便携式角度显示器12能与便携式手动控制器2组装在一起 构成一个整体部件，便于携带移动。控制电路3包括工业控制计算机31、开关量输入输出控制卡32、运动控制卡33和 ISA总线。工业控制计算机31的型号为IPC-H432，由上海康泰克电子技术有限公司制造。工 业控制计算机31内设有用于控制攻角机构的相应程序软件。开关量输入输出控制卡32的型号为PCL730，由研华科技股份有限公司制造。开关 量输入输出控制卡32直接接插在工业控制计算机31的相应插槽上，通过ISA总线与工业 控制计算机31交互连接。开关量输入输出控制卡32还设有转动角度信号输入端。运动控制卡33的型号为PCL839+，由研华科技股份有限公司公司制造。运动控制 卡33直接接插在工业控制计算机31的相应插槽上，通过ISA总线与工业控制计算机31交 互连接。运动控制卡33还设有驱动器端口、上限位信号输入端和下限位信号输入端。运动 控制卡33的驱动器端口包括控制信号输出端和故障信号端，所述的控制信号输出端的各 端口与电机驱动器5的控制信号输入端的各端口对应电连接，从而运动控制卡33在工业控 制计算机31控制命令下生成转速控制脉冲信号和方向控制电平信号后，能发送给电机驱 动器5而控制电机6的转动方向和转动速度(单位时间内的步数)，运动控制卡33可同时控 制三台步进电机。见图4，限位开关组件4包括上限位开关41、下限位开关42和挡片43。上限位开 关41和下限位开关42均设有触动端和信号输出端；上限位开关41的信号输出端与运动控 制卡33的上限位信号输入端电连接，下限位开关42的信号输出端与运动控制卡33的下限 位信号输入端电连接。使用时，上限位开关41和下限位开关42安装在风洞的外洞壁上，挡 片43固定在攻角机构7的第三蜗杆77上，且挡片43与上限位开关41和下限位开关42相 靠近。在第三蜗轮76以及第三蜗杆77跟随传动轴75转动时，攻角机构7的天平支架79 在水平移动滑块78的带动下带着相应的待测模型一同转动，第三蜗杆77转过一定角度而在上下方向上移动而使其杆上固定的挡片43与上限位开关41和下限位开关42中的一个 开关的触动端相接触时，则从该开关的信号输出端输出相应的限位信号至控制电路3的运 动控制卡33，控制电路3则停止向电机驱动器5发出运行信号，使得电机6停止转动。电机驱动器5的型号为MS-3H130M，由北京斯达微步控制有限公司制造。该电机驱 动器5是内含光耦隔离电路采用单脉冲控制方式的步进电机驱动器。所述电机驱动器5设 有电源端、控制信号输入端、故障信号端和输出端。所述电机驱动器5由其电源端与隔离变 压器电源输出端电连接，而该隔离变压器与220V交流电相连接。电机驱动器5的输出端与 所述电机6的电源输入端电连接。电机驱动器5的控制信号输入端包括用于控制步进电机 转动步数的脉冲信号输入端CP+端和CP-端、用于控制步进电机转动方向的电平信号输入 端DIR+端和DIR-端、用于接受使能控制信号的电平信号输入端EN+端和EN-端，电机驱动 器5的故障信号端口为输出电平信号的RD+端和RD-端。电机驱动器5的控制信号输入端 与便携式手动控制器2的相应的信号输出端口以及控制电路3的运动控制卡33的驱动器 端口的控制信号输出端电连接，电机驱动器5的故障信号端与运动控制卡33的驱动器端口 的故障信号端双向连接。电机6是型号为13013YG350A的步进电机，由北京斯达微步控制有限公司制造。该 步进电机6是混合式步进电机，其最大转矩为40Ν·πι，步距角为0.9°。所述电机6作为整 个系统的动力输出端用于向攻角机构7提供动力，从而实现对攻角机构7的天平支架79的 姿态控制。见图1及图2，在进行手动控制时，整个控制系统由便携式手动控制器2作为控制 核心，便携式角度显示器12对增量式光电编码器11检测到的攻角机构7的天平支架79的 角度变化信号进行处理和显示。便携式手动控制器2的脉冲信号发生器21产生IOkHz脉 冲信号和逻辑高低电平，其中的IOkHz脉冲信号用来控制电机6的转速，逻辑高低电平用来 控制电机6的转向(高电平转向为顺时针，低电平的转向为逆时针)，电机驱动器5作为电机 6的驱动和制动环节，由电机6执行拖动攻角机构7的功能。具体操作时，先将便携式角度显示器12、便携式手动控制器2和增量式光电编码 器11的信号电缆线以及各电源线接插好，然后按下便携式角度显示器12的电源开关按钮， 便携式角度显示器12通电后将显示攻角机构7的当前攻角度数，通过便携式手动控制器2 的方向控制按钮23选择运行方向，然后按下便携式手动控制器2的电源开关按钮22，则电 机驱动器5收到便携式手动控制器2发出的信号后驱动电机6转动，攻角机构7开始运行。 用户可以通过便携式角度显示器12观察当前攻角的角度值来确定何时关闭便携式手动控 制器2的电源开关按钮22来停止供电。见图1及图3，在进行自动控制时，整个控制系统由控制电路3的工业控制计算机 31、开关量输入输出控制卡32和运动控制卡33作为控制核心。开关量输入输出控制卡32 接收便携式角度显示器12输出的角度值BCD码信号，由于采用并行BCD码的方式，因此较 其他通信方式传输速度要快；所述的上限位开关41将上限位信号传给运动控制卡33，下限 位开关将下限位信号传给运动控制卡33，以挡片43与上限位开关41相接触为例上限位 开关41将上限位信号传给运动控制卡33的EL+端口，此时运动控制卡33只有反向运动和 EL-端口有效，从而有效保障攻角机构7的安全运行。运动控制卡33由其上限位信号输入 端和下限位信号输入端接收上下限位开关41、42发出的上下限位信号，由其驱动器端口的故障信号端接收电机驱动器5的状态信号，工业控制计算机31通过运行计算机控制程序软 件从而实现对开关量输入输出控制卡32和运动控制卡33的控制。电机驱动器5由于内含 光耦隔离电路，能防止一旦驱动电路发生故障，而造成其中的功率放大器中的高电平信号 进入运动控制卡33而将运动控制卡33烧毁的情况的出现，并能提高系统的抗干扰性能，同 时也简化了控制电路。工业控制计算机31控制运动控制卡33向电机驱动器5发出脉冲信 号，通过运动控制卡33提供的API函数优化对电机驱动器5的控制，使电机6实现S形、梯 形等高级运动方式，从而提高系统整体的控制精度，并延长电机6的使用寿命。电机驱动器 5驱动电机6旋转，电机6的动力输出轴带动攻角机构7的传动机构71，使得天平支架79在 其动翼79-3跟随传动机构71的水平移动滑块78左右移动的过程中，围绕其定翼79-2与 风洞洞壁的铰接点而转动，从而把电机6的角度变化转变成攻角机构7的天平支架79的角 度变化，而可对固定在天平支架79的安装杆部79-1上的模型的攻角角度进行变换，并测试 在各种角度下模型的相关攻角的数据。同时，安装在第三蜗杆76上的增量式光电编码器11 将角度变化脉冲信号传给便携式角度显示器12，便携式角度显示器12将角度值BCD码信号 传给开关量输入输出控制卡32，开关量输入输出控制卡32反馈给工业控制计算机31，工业 控制计算机31通过其计算控制应用软件实现对攻角机构7的高精度、高频响闭环控制。本实用新型的上述实施例仅为说明本实用新型所作的举例，而本实用新型实施方 式并不局限于此。对于属于本实用新型的精神与原理下所作的修改、组合、简化、替代等均 为等效替换，都仍然包含在本实用新型的保护范围之内。(实施例2)本实施例的高速风洞攻角控制系统其余与实施例1相同，不同之处在于电机驱 动器5采用伺服电机驱动器，电机6则采用相应的伺服电机。
权利要求1.一种高速风洞攻角控制系统，包括攻角机构(7)；所述攻角机构(7)包括传动机构和 由传动机构带动的天平支架(79)；传动机构包括依次动连接的齿轮减速箱(71)、第一蜗轮 (72)、第二蜗杆(73)、第二蜗轮(74)、传动轴(75)、第三蜗轮(76)和第三蜗杆(77)，还包括 与传动轴(75)螺纹转动连接的水平移动滑块(78)；水平移动滑块(78)与使用时固定于地 面或风洞外壁上的滑轨滑动连接，且水平移动滑块(78)与天平支架(79)的下端转动连接， 齿轮减速箱的(71)的动力输入轴(71-2)为传动机构(71)的动力输入端；其特征在于还 包括增量式光电编码器(11)、便携式角度显示器(12)、手动控制器(2)、控制电路(3)、电机 驱动器(5)和电机(6)；增量式光电编码器(11)设有脉冲信号输出端，安装在攻角机构(7)的第三蜗杆(77)上；便携式角度显示器(12)设有输入端和输出端；增量式光电编码器(11)的脉冲信号输 出端与便携式角度显示器(12)的输入端电连接；手动控制器(2 )设有控制信号输出端；电机驱动器(5 )设有电源端、控制信号输入端和 输出端；手动控制器(2)的控制信号输出端与电机驱动器(5)的控制信号输入端电连接；控制电路(3)包括工业控制计算机(31)、开关量输入输出控制卡(32)、运动控制卡 (33)和ISA总线，开关量输入输出控制卡(32)、运动控制卡(33)均通过ISA总线与工业控 制计算机(31)交互连接；开关量输入输出控制卡(32)设有信号输入端；运动控制卡(33)设 有信号输入端和驱动器端口，所述的驱动器端口包括控制信号输出端；便携式角度显示器(12)的输出端与开关量输入输出控制卡(32)的信号输入端电连接；运动控制卡(33)的控制信号输出端与电机驱动器(5)的控制信号输入端电连接； 电机驱动器(5)的输出端与所述电机(6)的电源输入端电连接； 电机(6)的动力输出轴与攻角机构(7)的传动机构(71)的作为动力输入件的齿轮减速 箱(71)的动力输入轴相连接。
2.根据权利要求1所述的高速风洞攻角控制系统，其特征在于所述电机驱动器(5)是 内含光耦隔离电路采用单脉冲控制方式的步进电机驱动器；电机(6)是混合式步进电机。
3.根据权利要求1所述的高速风洞攻角控制系统，其特征在于电机驱动器(5)为伺服 电机驱动器，电机(6)为相应的伺服电机。
4.根据权利要求1至3之一所述高速风洞攻角控制系统，其特征在于所述增量式光 电编码器(11)是增量式光电编码器；所述便携式角度显示器(12 )是一个具有漏电保护功能的数字面板表，便携式角度显示 器(12)还设有电源开关按钮；所述手动控制器(2)包括脉冲信号发生器(21)、电源开关按钮(22)和方向控制按钮 (23)；脉冲信号发生器(21)为能产生脉冲信号和逻辑高低电平的电路，设有脉冲信号输出 端和电平信号输出端。
5.根据权利要求4所述的高速风洞攻角控制系统，其特征在于所述便携式角度显示 器(12 )和手动控制器(2 )组装在一起构成一个整体部件。
6.根据权利要求4所述的高速风洞攻角控制系统，其特征在于还包括限位开关组件(4)；限位开关组件4包括上限位开关(41)、下限位开关(42)和挡片(43);上限位开关(41)和下限位开关(42)均设有触动端和信号输出端；上限位开关(41)的 信号输出端与运动控制卡(33)的上限位信号输入端电连接，下限位开关(42)的信号输出 端与运动控制卡(33)的下限位信号输入端电连接；上限位开关(41)和下限位开关(42)安装在风洞的外洞壁上，挡片(43)固定在攻角机 构(7)的第三蜗杆(77)上，且挡片(43)与上限位开关(41)和下限位开关(42)相靠近。
7.根据权利要求6所述的高速风洞攻角控制系统，其特征在于所述工业控制计算机(31)的型号为IPC-H432，内设有用于控制攻角机构(7)的相应程 序软件；开关量输入输出控制卡(32)的型号为PCL730，直接接插在工业控制计算机(31)的相 应插槽上；运动控制卡(33)的型号为PCL839+，直接接插在工业控制计算机(31)的相应插槽上； 运动控制卡(33)可同时控制三台步进电机。
8.根据权利1至3之一所述的高速风洞攻角控制系统，其特征在于所述运动控制卡 (33)的驱动器端口还设有故障信号端，电机驱动器(5)设有相应的故障信号端，运动控制卡 (33)与电机驱动器(5)两者之间通过各自的故障信号端双向连接。
专利摘要本实用新型属于一种高速风洞攻角控制系统，包括攻角机构、增量式光电编码器、便携式角度显示器、手动控制器、控制电路、限位开关组件、电机驱动器和电机；便携式角度显示器的输入端接收安装在攻角机构尾端蜗杆上的增量式编码器所发出的角度脉冲信号；便携式手动控制器输出控制信号至电机驱动器，电机驱动器驱动对风洞模型攻角机构进行控制的电机。控制电路由工业控制计算机及插在其ISA总线上的运动控制卡和开关量输入输出控制卡来实现；开关量输入输出控制卡接收便携式角度显示器所发出的攻角角度BCD码信号；运动控制卡接收电机驱动器状态信号及限位开关组件发出的限位信号，运动控制卡输出控制信号至电机驱动器，电机驱动器驱动电机。
文档编号G01M9/04GK201903440SQ201020663530
公开日2011年7月20日 申请日期2010年12月16日 优先权日2010年12月16日
发明者宋伟, 罗印升, 邢绍邦, 陈太洪, 高倩 申请人:江苏技术师范学院