单永正，张旭超，姚惠元

中国航空工业空气动力研究院，黑龙江 哈尔滨 150001

在风洞试验过程中，洞内风速是否稳定将直接影响试验结果的准确性，尤其对于冰风洞，在试验过程中不可避免地会在拐角导流片、阻尼网等处结冰导致风洞内阻塞度显著增加，引起风速明显下降，因此稳风速控制系统是冰风洞测控系统中的重要组成部分。由于冰风洞稳风速控制系统本身缺乏精确的数学模型，模型参数随工况变化而改变，虽然传统的PID调节器结构简单、调整方便，但当控制对象不同时，控制器的参数难以自适应调整，且难以对一些复杂的过程和参数慢时变系统进行有效控制[1]。为了保证流场品质，高效完成试验，需要提出一种计算机控制的智能闭环调速系统。因此，文章提出一种基于专家PID控制的稳风速控制策略，该策略针对冰风洞稳风速控制系统的特点，对专家经验数学化，不依赖数学模型来整定控制参数，将专家系统决策与PID算法结合在一起，能针对不同情况选择不同的策略。

1 稳风速系统测控原理

1.1 风速的计算

风洞运行时的马赫数由公式（1）决定：

式中：p0为稳定段总压；ps为试验段静压；k为比热比，k=Cp/Cv，对于空气k=1.4。

式中：a为声速；V为风速。

由此可见，风速是稳定段总压、试验段静压和温度的函数，即V=f(p0,ps,T)。

1.2 控制原理

常规PID控制原理简单，使用方便，鲁棒性较强，在理论上有成熟的稳定性设计和参数整定方法，不过常规调节器的控制参数具有固定形式，不易在线调整，且参数整定过程长，参数间相互影响，折中后难以收到最优效果。……