【摘 要】
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高低温冲击试验系统是一种能够为航天结构器件进行测试试验提供所需的高温和极低温环境的试验设备,系统可以提供进行冷热冲击试验需要的短时间内在高、低温环境之间切换的条件。试验箱应具备被测试件从高温箱移动到低温箱转换5min内使试验条件即低温环境重新恢复的能力。以目前设备的能力,该高低温箱冲击试验设备不能满足5min内使环境温度重新稳定在-100℃以下的要求。因此,需要对低温箱系统进行相关的优化改造,提高
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高低温冲击试验系统是一种能够为航天结构器件进行测试试验提供所需的高温和极低温环境的试验设备,系统可以提供进行冷热冲击试验需要的短时间内在高、低温环境之间切换的条件。试验箱应具备被测试件从高温箱移动到低温箱转换5min内使试验条件即低温环境重新恢复的能力。以目前设备的能力,该高低温箱冲击试验设备不能满足5min内使环境温度重新稳定在-100℃以下的要求。因此,需要对低温箱系统进行相关的优化改造,提高系统的制冷能力以满足航天结构器件的冲击试验要求。本文首先基于复叠式制冷系统进行相关的冲击试验研究并建立系统的数学模型进行热平衡分析计算,根据分析结果提出相应的改进方案,即从改变低温箱体的特性和增大冷源制冷量两面方入手。根据相关的数值计算分析以及受到箱体原有尺寸的限制,最后确定采用增加一路液氮冷源的方案解决问题,并根据系统的响应特性,设计了液氮辅助系统的智能控制系统,建立了低温箱系统参数分布模型,联合模糊-PID控制策略对系统进行了仿真,初步确定了改造方案及控制策略的有效性,最后通过PLC为硬件控制,进行试验验证,得出增加液氮辅助系统能够很好的满足型号冲击试验的要求,并且单独的控制系统具有良好的控制响应。
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