航空发动机分布式控制系统及CAN总线应用研究

【类型】学位论文

【作者】石磊 

【关键词】 CAN总线 ,分布式控制系统 ,航空发动机 ,HIL仿真,DSP ,燃油计量装置控制器 ,矢量喷口控制器

【摘要】航空发动机分布式控制系统具有成本低,重量轻,可靠性高,可维护性强等众多优点,代表了航空发动机控制系统未来的发展方向。本文主要研究航空发动机分布式控制系统。以TI公司的TMS320F2812数字信号处理器作为各种智能装置控制器的微处理器,进行了系统的总体设计。选择CAN总线和DC-DC电源作为分布式控制系统的数据总线和电源总线。设计了燃油计量装置控制器的软件和硬件。在由旋转计量活门和步进电机组成的实物装置上进行试验,试验结果表明该控制器具有优良的控制品质。设计了矢量喷管控制器的软件和硬件。完成了矢量喷管模拟装置的安装和调试,并在该装置上进行了试验,取得了较满意的控制效果。构建航空发动机分布式转速控制系统。控制系统由中央控制器、智能执行机构和发动机模型三个部分组成。中央控制器算法使用PID算法,发动机模型使用简化模型,智能执行机构是燃油量计量装置。各部分之间通过CAN总线通讯。研究了CAN总线的应用层协议CANopen,并将该协议应用于分布式转速控制系统。HIL仿真结果表明:分布式控制系统适合作为航空发动机的控制系统,CAN总线也适合作为分布式控制系统的数据总线。

【学位名称】硕士

【学位授予单位】南京航空航天大学

【学位授予年度】2016

【导师姓名】黄金泉

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