离心泵特性试验-南京航空航天大学.doc

航空发动机控制实验指导书 （能源与动力学院用） 张天宏编 南京航空航天大学能源与动力学院 2004年7月  目 录 引 言 1 实验一、柱塞泵特性实验 2 实验二、离心泵特性实验 6 实验三、分油活门的压力－位移特性实验 9 实验四、数字控制的实现（设计性实验） 12 附 DOS下定时的信号采集与输出程序exp.c 17 实验五、被控对象的参数识别 22 实验六、单回路控制系统参数整定（设计性实验） 25 附录：自动控制综合教学实验系统使用说明 29 1 实验系统的工作原理 29 2 硬件使用说明 31 3 软件使用说明 0  引 言 1．实验总体要求 实验是本课程重要的实践性教学环节，是考核本课程学习成绩的一个组成部分。通过实验，要求学生达到： （1）基本掌握典型控制元件及电子控制系统的实验方法； （2）了解实验设备和仪器的基本工作原理，并掌握使用方法； （3）正确进行实验数据的整理，对实验结果进行分析，并独立写出实验报告。 2．航空发动机控制实验安排 分控制元件实验和控制系统实验两部分： （1）控制元件实验 柱塞泵特性实验（可作为容积式泵试验方法的参考材料） 离心泵特性实验 分油活门的压力——位移特性实验 数字控制器的实现（设计性实验） （2）控制系统实验 被控对象参数的参数识别 单回路控制系统参数整定（设计性实验）  实验一、柱塞泵特性实验 实验目的 熟悉柱塞泵（容积泵）特性的实验方法及实验设备和测试仪器； 通过实验绘制柱塞泵特性曲线，掌握容积式泵特性的一般变化规律； 通过实验观察柱塞泵供油脉动所引起的压力脉动规律。 实验内容 测定近似理论供油量特性曲线Q T = f（n）； 测定实际供油量特性曲线Q=f（n）； 测定供油量调节特性曲线Q=f（φ）； 观察供油脉动引起的压力脉动规律。 实验设备 实验设备为10千瓦燃油泵调节器联合实验台，其液压主油路系统原理如图1所示。 图1-1 柱塞泵试验设备原理图 主油路系统由油箱、增压泵（叶片泵）、安全阀（溢流阀）、试验泵和调压阀等组成。试验泵由直流发电机—电动机组经增速齿轮箱驱动。改变电机的激磁电流即可进行无级调速。试验泵进口压力可通过调节增压泵旁路回油量确定。其出口压力由调压阀调节。 试验泵 试验泵为涡喷5发动机燃油泵ZB—2C。它是点接触斜柱塞式柱塞泵。经改装后可用手动调节斜盘倾角φ，斜盘调节杆每移动1mm相当于斜盘倾角φ=1°8′。 试验泵的主要性能和结构参数如下： nmax=3200rpm； a =130.5mm; pin =1.2bar； dz =14mm; pout=99bar； Z =7； Qmax=2940L/h； θ=15°； 测试仪器 测试仪器有转速表、压力表、浮子流量计（两只并联，本实验作为观察流量用）、量筒（或称油葫芦，本实验用它计量流量）、秒表和示波器。 试验泵的流量用容积法测定，即计量流人量筒（油葫芦）一定容积V的油液所需要的时间t，则流量为 Q=v/t 在测量泵的供油量时，应关闭排葫阀门，使换向转阀接通油葫芦。计量完毕后将换向转阀拨向油箱位置，并打开排葫阀门，使油葫芦中的油液排向油箱，以便于进行下一次的流量测定。 实验步骤和方法及数据记录 开车步骤 打开防火阀门、关浮阀门、增压泵旁路调压阀门；调压阀门打开到最大位置；换向转阀置于接通油箱位置；关闭排葫阀门；旋动圆盘电阻器调至零位。 启动增压阀。 启动直流电机组。待启动完成后（信号灯亮），旋动圆盘电阻器，把试验泵的转速调至试验最低转速。 作近似理论供油量特性QT=f(n)试验 把斜盘倾角置于某一固定值（建议取调节杆位置为m=6mm）。调整增压泵旁路调压阀门和试验泵出口调压阀门，使pin=pout(建议取pin=pout=2.5bar) 。 分别测量在某几个转速（取n=750,1000,1500,2000,2500rpm）下的供油总量V和相应的时间t。测量数据记录于下表。 n (rpm) V（L） t（s） m= mm; Pin＝ bar； Pout＝ bar 。 作实际供油量特性Q=f（n）试验 仍把试验泵斜盘置于与第一个试验相同的固定值（m=6mm处）。调整调压阀门。使试验泵进出口压力差保持恒定不变(建议取Pin＝2.5bar；Pout＝10bar)。 分别测量某几个给定转速（取n=