压缩空气制冷试验是在一定进口压力下，利用增压透平膨胀机，获得低温、各种流量气流的试验系统，主要用于模拟高空航空发动机的低温环境。试验系统主要由产生恒压低露点气源段、压缩空气制冷试验段和发动机真空试验段三部分组成。气源试验段主要完成制冷试验所需的气源。压缩空气制冷试验段主要完成试验所需的状态，其中试验气体流量在1 15kg/sT，制冷出口气体温度达到一74°C，出口压力稳定在（绝压）。
增压机的喘振特性将影响到整个增压系统和制冷效率。严重时将导致整个系统的瘫痪，甚至发生爆炸等危险情况，预防喘振现象的发生对系统稳定安全运行具有非常重要的现实意义。
1测控系统设计整个系统实现多涡轮制冷自动控制，包括自动开车、自动停车、防喘振控制和紧急情况的自动处理，在误差允许的范围内将系统稳定的控制在某个状态，是该自动控制整个系统设计的重点和难点。
本测控系统结构如所示。控制系统总体可分为：现场级，下位控制级和上位管理控制级。
现场级由传感器、变送器和执行机构组成。将温度传感），男，陕西人，工学硕士，主要从事环境模拟试验和计算机控制技术方向的研究。
控制技术计算机测量与控制。2014.22（4）一种压缩空气制冷测控系统设计及防喘振研究李锋，杨军锋（中国华阴兵器试验中心，陕西华阴714200）全面自动控制：自动开车、自动停车和紧急情况的自动处理；另外，针对增压透平膨胀机制冷技术可能会发生的喘振现象，设计了多重防喘振方法，实现了试验系统多涡轮制冷的自动控制和防喘振控制，并在实际试验中得到了很好的应用，对类似的问题有一定借鉴意义。
关键诃：环境模拟；分布式测控系统；自动控制；喘振一s褒李——I转速ar小仪基二-M位控制-.~~卜位控%场忪计算机测量与控制自动控制。
2自动控制设计1自动控制过程描述产生低温气体的核心设音是增压透平膨胀机。系统共有3台机组，每台机组可产生量要求，选择单台或多台运行。影响压缩制冷的环境参数有试验气体流量、试验出口温度、涡轮压比、涡轮转速等。
首先，压缩制冷试验前，根据本次试验要求，初始化智能仪表参数及执行机构的状态。然后，控制气源压力调节阀，使气源露点和入口压力稳定控制在涡轮正常工作所需的控制值。
*后，启动紧急切断阀，气体进入增压机及膨胀机。逐渐打开啧嘴，啧嘴开大后，逐渐关小增压机回流阀（设置回流阀的作用见本文33），使转速升至工作状态时的转速。启动期间实时检查轴承温度、进油压力、密封气压力及整机运行情况是否正常，并预警自动处理。当进行发动机真空试验时，反压会下降，调节涡轮出口调节阀，控制反压稳定在40KPa（试验所需的真空度），保证试验安全稳定进行。
当试验结束，根据试验机组运行状态，有步骤地自动停车。首先全开运行机组的增压机回流阀。然后逐渐关闭啧嘴，同时检测进气压力，减少供气站供气量，以免对设音造成损坏。*后关闭密封气及其气源，关闭紧急切断阀。
22自动控制设计及实现6.0作为开发工具，根据试验系统控制过程的描述，设计模拟人手动操作过程，实现智能控制。在设计中遵循以下规则：（1）计算机软件控制与智能仪表控制相结合，以计算机控制为主。计算机软件实时监控现场运行状态，通过向智能仪表发送控制参数来控制现场各种执行机构。
3防晡搌方法设计3.1喘振与喘振特性曲线增压机在一定进口压力和转速下，当增压机进口流量小于一定数值时，会引起压缩机轴温、轴振动及轴位移等参数剧烈变动，机器会发生喘振，此时压力会大幅波动，并发出强烈的合理的防喘振方案能有效保护机组远离喘振，为机组的安全平稳运行提供保障。
增压机的特性曲线是指：出口绝压朽与入口绝压朽之比（或称压缩比）和增压机入口体积流量的关系曲线，如所示。
连接增压机不同转速下的特性曲线的*高点，所得的曲线为喘振极限线，其左侧部分称为喘振区，如的阴影部分。
喘振情况与管网特性有关。管网容量越大，喘振的振幅越大，而频率越低；管网容量越小，则相反。
3.2喘振极限方程的经验公式对于喘振极限线，可以通过理论推导获得数学表达式。这条喘振极限线可用一个抛物线方程近似，其经验公式为其中：Q为增压机入口的体积流量，T为增压机入口的绝对温度，朽，朽分别为增压机入口、出口压力，K，a均为常量，由增压机制造厂家提供。
3.3固定极限流量法防喘振目前普遍采用的喘振控制方法主要有固定极限流量法、可变极限流量法和通用性能曲线控制法。结合实际工况以及相关，我们采取了固定极限流量法进行喘振控制。始终将增压机流量保持大于某一定值流量，从而避免进入喘振区运行，这种方法叫做固定极限流量防喘振控制。中Qb即为固定极限流量值。由公及本试验的相关参数可计算出QB=3.1.增压机无论运行在多大转速下，只要满足Q>Qb的条件，增压机就不会发生喘振。
本系统在增压机设置回流阀，如所示。当压气机入口流量小于Qb时将该阀打开，增压机出口气体经旁路返回至增压机入口，入口流量又增大到大于Qb.防止了喘振的发生。
增压机回流阀3.4多重防喘振方法设计及实现喘振是系统工作中必须极力避免出现的情况。因此，在增压机上必须有防止压气机喘振的措施。为了系统安全，将设计多重防喘振措施。分别为软件自动保护、硬件自动保护和手动切断紧急切断阀。（下转第1126页）计算机测量与控制应PID控制器参数的初始值，量化因子=125，艮= 40，比例因子K=1/320仿真响应曲线如曲线1所示。
加入智能采样环节后，仿真曲线如曲线2所示。由以上仿真结果可以看出，智能采样环节的加入很好地提高了控制品质，减小滞后环节带来的不利影响，更适合地温中央空调风循环系统的实际应用。
5结束语针对地温中央空调楼宇内风循环系统的特点，设计了基于嵌入式统，包含软硬件设计以及针对被控对象的数学模型的算法仿真，结果显示该智能控制方案大时滞系统控效果较好，较常规的Pro控制动态性能改善明显。通过仿真试验，各项数据的偏差在规定的范围内，很好地满足系统的精度要求，实现地温中央空调风循环系统的智能控制，有广阔的应用前景。
