基于流场反馈的阵风发生器控制信号修正方法

本技术涉及阵风模拟领域，特别是涉及一种基于流场反馈的阵风发生器控制信号修正方法。

背景技术：

1、在风洞试验中常常需要在试验段内构造具有特定时间变化规律的非定常流场，以用于飞行器、风机或者桥梁等研究对象在非定常气动环境下的研究。

2、相关技术中，通过预先设定摆动叶片式阵风发生器的叶片的摆动规律，对来流进行周期性或非周期性扰动，从而在风洞试验阶段形成目标流场。然而，现有的阵风发生器的控制方式多采用偏向开环控制，即根据经验或预先标定结果直接给定叶片摆动控制信号。这种方式在工况变化、目标波形复杂或者精度要求较高时，则难以保证风洞内实际生成的流场波形与预先期望的目标波形一致。

技术实现思路

1、本技术的目的是提供一种基于流场反馈的阵风发生器控制信号修正方法，以保证实际生成的流场接近目标流场。

2、为实现上述目的，本技术提供了如下方案：

3、第一方面，本技术提供了一种基于流场反馈的阵风发生器控制信号修正方法，基于流场反馈的阵风发生器控制信号修正方法，包括：

4、获取目标监测点基于当前基础来流信息和阵风发生器的初始作动控制信号生成的流场的实际流场特征参数；

5、基于预先构建的阵风发生器的作动控制信号、基础来流信息与流场特征参数的映射关系确定当前基础来流信息和初始作动控制信息对应的预测流场特征参数；

6、基于实际流场特征参数和预测流场特征参数，计算得到流场特征参数偏差；

7、基于流场特征参数偏差，确定初始作动控制信号的修正量；

8、基于修正量对初始作动控制信号进行修正，得到目标作动控制信号，目标作动控制信号用于生成目标流场。

9、在一种可选的实施例中，基于流场反馈的阵风发生器控制信号修正方法，还包括：

10、获取样本基础来流信息和阵风发生器的样本作动控制信号；

11、基于样本基础来流信息和阵风发生器的样本作动控制信号，确定样本基础来流信息和样本作动控制信号对应的样本实际流场特征参数；

12、基于样本作动控制信号、样本基础来流信息和样本实际流场特征参数，构建阵风发生器的作动控制信号、基础来流信息与流场特征参数的映射关系。

13、在一种可选的实施例中，基于流场反馈的阵风发生器控制信号修正方法，还包括：

14、基于流场特征参数偏差对映射关系进行修正。

15、在一种可选的实施例中，基于流场特征参数偏差对映射关系进行修正，包括：

16、若在映射关系中包括样本作动控制信号和样本基础来流信息，则基于流场特征参数偏差对映射关系中的样本作动控制信号和样本基础来流信息对应的流场特征参数进行修正；

17、若映射关系中不包括样本作动控制信号和/或样本基础来流信息，则确定样本作动控制信号和/或样本基础来流信息在映射关系中所属的第一区间；

18、基于第一区间对应的作动控制信号和基础来流信息确定第一区间对应的流场特征参数；

19、基于流场特征参数偏差，采用线性插值方法对第一区间对应的流场特征参数进行修正。

20、在一种可选的实施例中，基于流场特征参数偏差，采用线性插值方法对第一区间对应的流场特征参数进行修正，包括：

21、确定样本作动控制信号与第一区间中对应的作动控制信号之间的第一距离，和/或，确定样本基础来流信息与第一区间中对应的基础来流信息之间的第二距离；

22、基于第一距离和/或第二距离确定第一插值权重；

23、基于第一区间对应的流场特征参数和第一插值权重，确定第一区间对应的流场特征参数偏差；

24、基于第一区间对应的流场特征参数偏差对第一区间对应的流场特征参数进行修正。

25、在一种可选的实施例中，基于预先构建的阵风发生器的作动控制信号、基础来流信息与流场特征参数的映射关系确定当前基础来流信息和初始作动控制信息对应的预测流场特征参数，包括：

26、若在映射关系中包括初始作动控制信号和当前基础来流信息，则将映射关系中对应的作动控制信号和基础来流信息对应的流场特征参数确定为初始作动控制信号和当前基础来流信息对应的预测流场特征参数；

27、若在映射关系中不包括初始作动控制信号和/或当前基础来流信息，则确定初始作动控制信号和/或当前基础来流信息在映射关系中所属的第二区间；

28、基于第二区间对应的作动控制信号和/或基础来流信息确定第二区间对应的流场特征参数；

29、基于第二区间对应的流场特征参数，采用线性插值方法确定初始作动控制信号和当前基础来流信息对应的流场特征参数。

30、在一种可选的实施例中，基于第二区间对应的流场特征参数，采用线性插值方法确定初始作动控制信号和当前基础来流信息对应的预测流场特征参数，包括：

31、确定初始作动控制信号与第二区间中对应的作动控制信号之间的第三距离，和/或，确定当前基础来流信息与第二区间中对应的基础来流信息之间的第四距离；

32、基于第三距离和/或第四距离确定第二插值权重；

33、基于第二区间对应的流场特征参数和第二插值权重，确定初始作动控制信号和当前基础来流信息对应的预测流场特征参数。

34、第二方面，本技术提供了一种基于流场反馈的阵风发生器控制信号修正装置，包括：

35、获取模块，用于获取目标监测点基于当前基础来流信息和阵风发生器的初始作动控制信号生成的流场的实际流场特征参数；

36、第一确定模块，用于基于预先构建的阵风发生器的作动控制信号、基础来流信息与流场特征参数的映射关系确定当前基础来流信息和初始作动控制信息对应的预测流场特征参数；

37、计算模块，用于基于实际流场特征参数和预测流场特征参数，计算得到流场特征参数偏差；

38、第二确定模块，用于基于流场特征参数偏差，确定初始作动控制信号的修正量；

39、修正模块，用于基于修正量对初始作动控制信号进行修正，得到目标作动控制信号，目标作动控制信号用于生成目标流场。

40、第三方面，本技术提供了一种计算机设备，包括：存储器、处理器以存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序以实现上述中任一项的基于流场反馈的阵风发生器控制信号修正方法的步骤。

41、第四方面，本技术提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述中任一项的基于流场反馈的阵风发生器控制信号修正方法的步骤。

42、第五方面，本技术提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述中任一项的基于流场反馈的阵风发生器控制信号修正方法的步骤。

43、根据本技术提供的具体实施例，本技术公开了以下技术效果：

44、本技术提供了一种基于流场反馈的阵风发生器控制信号修正方法，获取目标监测点基于当前基础来流信息和阵风发生器的初始作动控制信号生成的流场的实际流场特征参数；基于预先构建的阵风发生器的作动控制信号、基础来流信息与流场特征参数的映射关系确定当前基础来流信息和初始作动控制信息对应的预测流场特征参数；基于实际流场特征参数和预测流场特征参数，计算得到流场特征参数偏差；基于流场特征参数偏差，确定初始作动控制信号的修正量；基于修正量对初始作动控制信号进行修正，得到目标作动控制信号，目标作动控制信号用于生成目标流场。以目标流场波形作为期望输入，以风洞试验段中实时测得的实际流场特征参数作为反馈输入，建立阵风发生器控制模型，并根据实测流场特征参数和预测流场特征参数之间的偏差，实时调整发生器叶片摆动角度控制信号，从而使实际流场持续逼近目标流场。