基于Labview的高空模拟舱模拟特性研究

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1、第46卷第4期2014年8月南京航空航天大学学报JournalofNanjingUniversityofAeronautics&Astronautics基于Labview的高空模拟舱模拟特性研究聂进方1’2潘泉1张大林(1．西北工业大学自动化学院，西安，71007252．南京航空航天大学航空机电系统综合航空科技重点实验室，南京，210016)V01．46NO．4Aug．2014摘要：为模拟飞机在各种飞行状态下所处大气环境压力的变化，建立了基于虚拟仪器的高空模拟舱系统，以实现飞机座舱压力控制系统的性能测试。在分析高空模拟舱系统工作特

2、性的基础上，采用Labview软件开发数字比例一积分一微分(Proportion—integration—differentation，PID)控制器，基于SCXI硬件系统构成的虚拟仪器测控平台，实现了高空模拟舱系统的压力控制。在高空模拟舱系统上进行了数字气动式座舱压力控制系统的性能试验，结果表明高空模拟舱系统能够准确模拟飞机的飞行状态，为座舱压力控制系统的性能测试提供良好的试验条件。关键词：高空模拟舱；数字PID控制器；虚拟仪器；压力控制中图分类号：V245．4文献标志码：A文章编号：1005—2615(2014)04—0594

3、—05PerformanceInvestigationofHigh—AltitudeSimulationCabinBasedonLabviewNieJinfan91”，PanQuanl，ZhangDalin2(1。CollegeofAutomation，NorthwesternPolytechnicalUniversity，Xi7an，710072，China；2．AviationKeyLaboratoryofScienceandTechnologyonAeroElcetromechanicalSystemIntegration，

4、NanjingUniversityofAeronautics&Astronautics，Nanjing，210016，China)Abstract：Fortheperformancetestingofcabinpressurecontrolsystem(CPCS)，ahigh—altitudesimula—tioncabin(HASC)systembasedonthevirtualinstrumentisestablishedtosimulatetheatmosphericpressurewhichvarieswithaircra

5、ftflightstates．OnthebasisofSCXIvirtualinstrumentplatform。adigitalproportion——integration．．differentation(PID)controllerisdevelopedinLabviewtoaccomplishtheHASCpressurecontr01．Theperformancetestofdigital—pneumaticcabinpressurecontrollingsystemiscarriedoutwiththeHASCsyst

6、em．TheresultsshowthattheHASCsystemcanaccuratelysimulatetheatmosphericpressureofflightstateswhichisveryimportantinCPCSperformancetesing．Keywords：high—altitudesimulationcabin；digitalPIDcontroller；virtualinstrument；pressurecontrol为保证飞机在飞行时乘员的安全和机体结构完好，飞机气密座舱均装有座舱压力控制系统。座

7、舱压力控制系统通过控制座舱排气活门的开度，对气密座舱内的压力及压力变化速率进行控制，使其符合飞机的座舱压力制度。其基本任务是保证在一定的飞行高度范围内，使座舱具有满足人体生理要求的压力和压力变化速率[1]。座舱压力控制系统的研制过程及交付验收中需要对其控制性能进行测试，座舱压力控制系统性能测试的主要设备为模拟座舱和高空模拟舱。模拟座舱一般要求容积与飞机座舱相近，在模拟飞机环控系统供气量下舱内压力由座舱压力控制系统控制；高空模拟舱主要模拟飞行器在飞行过程中由爬升、俯冲、平飞等状态引起的环境大气压力变化，为座舱压力控制系统的排气活门提

8、供模拟的环境大气压力，因此需要对高空模拟舱内的压力及其变化进行定量控制。收稿日期：2014—03—19；修订日期：2014—06—09通信作者：张大林，男，教授，博士生导师，E-mail：zhangdalin@nuaa．edu．cn。第4期聂进方，