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在三声速风洞中,风洞的马赫数调节能力及精度是风洞的一个重要技术指标,而调压阀的功能是控制风洞稳定段内的气流压力稳定在设定值并最终控制马赫数的稳定。调压阀性能的好坏,直接影响到风洞运行压力,试验段马赫数控制精度。因此,调压阀系统的设计是整个风洞设计的一个重要部分。对调压阀系统进行了总体设计,使得FD12风洞马赫数调节精度符合国军标要求。该风洞调压阀总体设计分为调压阀气动外形设计、驱动形式设计及控制系统设计,本论文给出了每个分系统的详细设计过程。研究了调压阀的几种形式,确定FD12风洞采用环状缝隙式调压阀设计,在调压阀的设计过程中,吸取了国内外先进的调压阀设计经验,选用半截式指数型面曲线作为调压阀的调压型面。本文论述了半截式指数型面曲线在环状缝隙式调压阀上的应用,介绍了详细的设计计算方法,分析了在不同马赫数下的调压特性。并在最终的实验过程中验证其马赫数调节的精度与宽范围的调节能力。通过调压阀的驱动装置两种形式优缺点的研究,针对FD12风洞的特点,确定FD12风洞调压阀驱动装置为液压伺服系统,液压伺服系统具备推力大、惯性小、结构设计简单;阐述了该液压伺服系统详细设计过程及设计方法,并从设计优良伺服缸及高精度的伺服阀等设备的选型等方面论证了液压系统如何保证调压阀调节能力。研究了FD12风洞调压阀控制系统设计模式,论述了经典PID控制模式在控制算法中的应用,分析了美国NI公司生产的先进的控制模块PXI及面向对象的模块化编程软件Labview在控制系统中的应用经验。经典控制算法与先进控制模块及软件平台的应用,使得调压阀控制系统在FD12风洞马赫数调节过程中具有优秀的表现。在FD12风洞马赫数调试过程中,摸索出分段PID控制的具体参数,解决了伺服阀在马赫数微调过程中的稳定性问题,并在亚跨声速调节过程中分析了型面曲线调节特性,为以后的设计积累了实践经验。