一种控制风洞运行的控制系统、方法及装置

摘要

本申请公开了一种控制风洞运行的控制系统、方法及装置，属于风洞技术领域，该系统包括：控制器以及风洞中至少一个子系统；其中，所述控制器，与所述至少一个子系统连接，用于接收所述至少一个子系统发送的运行数据，并根据所述运行数据向所述至少一个子系统发送控制指令；所述至少一个子系统，用于向所述控制器发送其所述运行数据，并接收所述控制器发送的所述控制指令，以及并根据所述控制指令调整其运行状态。本申请解决了现有技术中风洞中各系统之间协调能力较差的技术问题。

权利要求

1.一种控制风洞运行的控制系统，其特征在于，包括：控制器以及风洞中至少一个子系统；其中，

所述控制器，与所述至少一个子系统连接，用于接收所述至少一个子系统发送的运行数据，并根据所述运行数据向所述至少一个子系统发送控制指令；

所述至少一个子系统，用于向所述控制器发送其所述运行数据，并接收所述控制器发送的所述控制指令，以及并根据所述控制指令调整其运行状态；

所述控制器为可编程逻辑控制器PLC；

所述控制器与所述至少一个子系统通过总线连接；

所述总线为Profinet现场总线；

所述至少一个子系统，还包括：报警器或者急停按钮；其中，所述报警器或者所述急停按钮通过导线与所述控制器连接；

风洞运行的控制方式，应用于所述的控制系统，包括：接收风洞中至少一个子系统发送的运行数据，根据所述运行数据判断所述至少一个子系统中是否存在异常运行的第一子系统；

若存在，则根据风洞中各子系统之间预设的映射关系，确定出与所述第一子系统对应的至少一个第二子系统；

生成第一控制指令，将所述第一控制指令发送给所述至少一个第二子系统，以使得所述至少一个第二子系统基于所述第一控制指令调整其运行模式；

根据所述运行数据判断所述至少一个子系统中是否存在异常运行的第一子系统，包括：

根据所述运行数据判断是否存在任一子系统对应的所述运行数据超过预设阈值；或根据所述运行数据判断所述运行数据中是否存在报警信号；

风洞运行的控制装置，包括：

判断单元，用于接收风洞中至少一个子系统发送的运行数据，根据所述运行数据判断所述至少一个子系统中是否存在异常运行的第一子系统；

确定单元，用于若存在所述第一子系统，则根据风洞中各子系统之间预设的映射关系，确定出与所述第一子系统对应的至少一个第二子系统；

发送单元，用于生成第一控制指令，将所述第一控制指令发送给所述至少一个第二子系统，以使得所述至少一个第二子系统基于所述第一控制指令调整其运行模式；

风洞运行的控制装置，包括：

存储器，用于存储至少一个处理器所执行的指令；

处理器，用于执行存储器中存储的指令。

说明书

一种控制风洞运行的控制系统、方法及装置

技术领域

[0001] 本申请涉及风洞技术领域，尤其涉及一种控制风洞运行的控制系统、方法及装置。

背景技术

[0002] 风洞(wind tunnel)即风洞试验，是以人工的方式产生并且控制气流，进而用来模拟飞行器或者实体物周围气体的流动情况，并量度气流对实体物的作用效果以及观察物理
现象的一种试验设备。随着风洞试验技术的迅猛发展，风洞被广泛应用于多个领域，例如，
航天、汽车以及建筑等领域。

[0003] 为了实现对诸如大气运动、湍流扩散、建筑物与结构物风载以及风振等试验模拟，风洞通常由多个系统组合而成，例如，风机系统、温控系统、降雨模式系统等。通常在对气体
流动情况进行模拟实验时，需要风洞中多个系统配合来完成，各个系统之间配合的好坏直
接决定实验成败。目前，风洞中的各个系统独立运行，风洞系统之间缺少统一的管理机制，
当风洞中任一系统发生故障时，与其相关的系统不能协调配合、统一管理，导致风洞中各系
统之间协调能力较差。

发明内容

[0004] 本申请解决的技术问题是：针对现有技术中风洞中各系统之间协调能力较差。本申请提供了一种控制风洞运行的控制系统、方法及装置，控制器通过至少一个子系统的的
运行数据生成控制指令，并根据控制指令调整至少一个子系统的运行状态，避免任一子系
统出现故障时，其他子系统无法及时调整，提高了风洞中各子系统之间协调能力。

[0005] 第一方面，本申请实施例提供一种控制风洞运行的控制系统，该系统包括控制器以及风洞中至少一个子系统；其中，所述控制器，与所述至少一个子系统连接，用于接收所
述至少一个子系统发送的运行数据，并根据所述运行数据向所述至少一个子系统发送控制
指令；所述至少一个子系统，用于向所述控制器发送其所述运行数据，并接收所述控制器发
送的所述控制指令，以及并根据所述控制指令调整其运行状态。

[0006] 本申请实施例所提供的方案中，通过控制器接收至少一个子系统发送的运行数据，并根据运行数据向至少一个子系统发送控制指令；至少一个控制指令根据控制指令调
整其运行状态。因此，本申请，控制器通过至少一个子系统的的运行数据生成控制指令，并
根据控制指令调整至少一个子系统的运行状态，避免任一子系统出现故障时，其他子系统
无法及时调整，提高了风洞中各子系统之间协调能力。

[0007] 可选地，所述控制器为可编程逻辑控制器PLC。

[0008] 本申请实施例所提供的方案中，采集PLC控制器，使得数据能都及时保存，避免由于硬件损坏或者突然断电等情况，导致的数据丢失的问题，提高了系统的可靠性。

[0009] 可选地，所述控制器与所述至少一个子系统通过总线连接。

[0010] 可选地，所述总线为Profinet现场总线。

[0011] 可选地，所述至少一个子系统，还包括：报警器或者急停按钮；其中，所述报警器或者所述急停按钮通过导线与所述控制器连接。

[0012] 第二方面，本申请实施例提供了一种风洞运行的控制方法，应用于如第一方面所述的控制系统，该系统包括：接收风洞中至少一个子系统发送的运行数据，根据所述运行数
据判断所述至少一个子系统中是否存在异常运行的第一子系统；若存在，则根据风洞中各
子系统之间预设的映射关系，确定出与所述第一子系统对应的至少一个第二子系统；生成
第一控制指令，将所述第一控制指令发送给所述至少一个第二子系统，以使得所述至少一
个第二子系统基于所述第一控制指令调整其运行模式。

[0013] 可选地，根据所述运行数据判断所述至少一个子系统中是否存在异常运行的第一子系统，包括：

[0014] 根据所述运行数据判断是否存在任一子系统对应的所述运行数据超过预设阈值；或

[0015] 根据所述运行数据判断所述运行数据中是否存在报警信号。

[0016] 第三方面，本申请实施例提供了一种风洞运行的控制装置，该装置包括：

[0017] 判断单元，用于接收风洞中至少一个子系统发送的运行数据，根据所述运行数据判断所述至少一个子系统中是否存在异常运行的第一子系统；

[0018] 确定单元，用于若存在所述第一子系统，则根据风洞中各子系统之间预设的映射关系，确定出与所述第一子系统对应的至少一个第二子系统；

[0019] 发送单元，用于生成第一控制指令，将所述第一控制指令发送给所述至少一个第二子系统，以使得所述至少一个第二子系统基于所述第一控制指令调整其运行模式。

[0020] 可选地，根据所述运行数据判断所述至少一个子系统中是否存在异常运行的第一子系统，包括：

[0021] 根据所述运行数据判断是否存在任一子系统对应的所述运行数据超过预设阈值；或

[0022] 根据所述运行数据判断所述运行数据中是否存在报警信号。

[0023] 第四方面，本申请提供一种风洞运行的控制装置，该装置包括：

[0024] 存储器，用于存储至少一个处理器所执行的指令；

[0025] 处理器，用于执行存储器中存储的指令执行第一方面所述的方法。

[0026] 第五方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，当所述计算机指令在计算机上运行时，使得计算机执行第一方面所述的方
法。

附图说明

[0027] 图1为本申请实施例所提供的一种控制风洞运行的控制系统的结构示意图；

[0028] 图2为本申请实施例所提供的一种风洞运行的控制方法的流程图；

[0029] 图3为本申请实施例所提供的一种风洞运行的控制装置的结构示意图；

[0030] 图4为本申请实施例所提供的一种风洞运行的控制装置的结构示意图。

具体实施方式

[0031] 为了更好的理解上述技术方案，下面通过附图以及具体实施例对本申请技术方案做详细的说明，应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详
细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例
中的技术特征可以相互组合。

[0032] 参见图1，本申请实施例所提供的一种控制风洞运行的控制系统，该控制系统包括：控制器1以及风洞中至少一个子系统2；其中，

[0033] 所述控制器1，与所述至少一个子系统2连接，用于接收所述至少一个子系统2发送的运行数据，并根据所述运行数据向所述至少一个子系统2发送控制指令；

[0034] 所述至少一个子系统2，用于向所述控制器1发送其所述运行数据，并接收所述控制器1发送的所述控制指令，以及并根据所述控制指令调整其运行状态。

[0035] 具体的，在本申请实施例所提供的方案中，控制器1的类型有多种，下面以较佳的一种为例进行说明。

[0036] 在一种可能实现方式中，所述控制器1为可编程逻辑控制器(Programma ble Logic Controller，PLC)。

[0037] 在一种可能实现方式中，所述控制器1与所述至少一个子系统2通过总线连接。

[0038] 具体的，在本申请实施例所提供的方案中，控制器1与至少一个子系统2之间连接的总线有多种，下面以较佳的一种为例进行说明。

[0039] 在一种可能实现方式中，所述总线为Profinet现场总线。

[0040] 具体的，在本申请实施例所提供的方案中，至少一个子系统2通过Profinet现场总线环网连接到以太网中，即控制器1通过Profinet环网与风洞中各系统进行通信。

[0041] 进一步，在一种可能实现方式中，所述至少一个子系统2，还包括：报警器21或者急停按钮22；其中，所述报警器21或者所述急停按钮22通过导线与所述控制器1连接。

[0042] 参见图2，本申请实施例提供了一种风洞运行的控制方法，该方法应用于图1所述的控制系统，该方法具体实现方式可以包括以下步骤：

[0043] 步骤201，接收风洞中至少一个子系统发送的运行数据，根据所述运行数据判断所述至少一个子系统中是否存在异常运行的第一子系统。

[0044] 具体的，在本申请实施例所提供的方案中，控制器根据所述运行数据判断所述至少一个子系统中是否存在异常运行的第一子系统的方式有多种，下面以较佳的两种为例进
行说明。

[0045] 方式1、控制器根据所述运行数据判断是否存在任一子系统对应的所述运行数据超过预设阈值。

[0046] 方式2、根据所述运行数据判断所述运行数据中是否存在报警信号。

[0047] 步骤202，若存在，则根据风洞中各子系统之间预设的映射关系，确定出与所述第一子系统对应的至少一个第二子系统。

[0048] 在本申请实施例所提供的方案中，控制器的数据库中预先存储着各个子系统之间预设的映射关系，控制器根据确定出的第一子系统以及预设的映射关系，确定与第一子系
统对应的至少一个第二子系统。

[0049] 为了便于理解上述确定至少一个第二子系统过程，下面以举例的形式对其过程进行说明。

[0050] 例如，以汽车环境风洞为例，汽车风洞中包含风机子系统、底盘测试机子系统、温度控制子系统、湿度控制子系统、新风子系统、降雨模拟子系统、降雪模拟子系统、阳光模拟
子系统、深冷机组子系统、常温机组子系统、有害气体探测子系统、高压细雨雾子系统、风洞
流道运动部件控制子系统，具体的，各子系统的功能参见下述表1。

[0051] 表1

[0052]

[0053]

[0054] 下面以汽车环境风洞模拟降雨实验为例，在模拟降雨时，不仅需要降雨模拟子系统通过控制管路流量和喷嘴实现不同强度和大小的降雨，还需要温度控制子系统通过控制
三通阀调节管路温度实现风洞温度控制；湿度控制子系统通过蒸汽管路及加湿喷杆及湿度
控制器等，实现在不同温度下的湿度控制；风机子系统通过风机、风机电机、变频器及风机
控制系统等实现0‑300km/h的风速模拟。当汽车环境风洞模拟实验时，若湿度控制子系统故
障，即湿度控制子系统作为第一子系统，则降雨模拟子系统、温度控制子系统、风机子系统
为第二子系统。

[0055] 进一步，本申请实施例所提供的方案中，在步骤202之后，若至少一个子系统中不存在第一子系统，则过程结束。

[0056] 步骤203，生成第一控制指令，将所述第一控制指令发送给所述至少一个第二子系统，以使得所述至少一个第二子系统基于所述第一控制指令调整其运行模式。

[0057] 具体的，在本申请实施例所提供的方案中，控制器在确定至少一个第二子系统之后，生成控制指令，所述控制指令用于指示至少一个第二子系统调整其运行模式。控制器将
控制指令发送给至少一个第二子系统，至少一个第二子系统根据该控制指令调整运行模
式。

[0058] 为了便于理解上述控制系统控制风洞运行的过程，下面以举例的形式对风洞运行控制过程进行简要介绍。

[0059] 例如，还以上述汽车环境风洞模拟降雨模式为例，当汽车环境风洞模拟实验时，若湿度控制子系统故障，即湿度控制子系统作为第一子系统，降雨模拟子系统、温度控制子系
统、风机子系统为第二子系统。控制器在确定温度控制子系统控制环境温度过高时，控制器
生成控制指令，该控制指令包括第一控制指令，第二控制指令以及第三控制指令，控制器将
第一控制指令发送给降雨模拟子系统，降雨模式子系统根据第一控制子系统控制管路流量
和喷嘴喷射模式和强度由小变大；控制器将第二控制指令发送给温度控制子系统，温度控
制子系统根据该第二控制指令减小其温度；控制器将第三控制指令发送给风机子系统，风
机子系统根据该第三控制指令增大其风速。

[0060] 基于与上述图2所述的方法相同的发明构思，本申请实施例提供了一种风洞运行的控制装置，参见图3，该装置包括：

[0061] 判断单元301，用于接收风洞中至少一个子系统发送的运行数据，根据所述运行数据判断所述至少一个子系统中是否存在异常运行的第一子系统；

[0062] 确定单元302，用于若存在所述第一子系统，则根据风洞中各子系统之间预设的映射关系，确定出与所述第一子系统对应的至少一个第二子系统；

[0063] 发送单元303，用于生成第一控制指令，将所述第一控制指令发送给所述至少一个第二子系统，以使得所述至少一个第二子系统基于所述第一控制指令调整其运行模式。

[0064] 可选地，所述判断单元301，具体用于：

[0065] 根据所述运行数据判断是否存在任一子系统对应的所述运行数据超过预设阈值；或

[0066] 根据所述运行数据判断所述运行数据中是否存在报警信号。

[0067] 参见图4，本申请实施例提供一种风洞运行的控制装置，该装置，包括：

[0068] 存储器401，用于存储至少一个处理器所执行的指令；

[0069] 处理器402，用于执行存储器中存储的指令执行图2所述的方法。

[0070] 本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，当所述计算机指令在计算机上运行时，使得计算机执行图2所述的方法。

[0071] 本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实
施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机
可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形
式。

[0072] 本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流
程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序
指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产
生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实
现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

[0073] 这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指
令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或
多个方框中指定的功能。

[0074] 这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或
其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一
个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

[0075] 显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围
之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。