基于STM32的航空发动机低温温度场物理模拟

【类型】学位论文

【作者】马秋颖 

【关键词】 航空发动机 半物理仿真 低温温度场 PID控制

【摘要】发动机在台架上试车是非常昂贵的，而电子控制器的设计又离不开发动机试验。发动机半实物仿真平台大大节约了成本和加快了设计过程。航空发动机控制系统半物理仿真平台试验中,发动机进口气体温度一般采用电子模拟传感器输出信号的方法，但是不能将温度传感器的测量滞后、故障以及使用现场的噪声等情况反映出来，为了模拟发动机的进口温度T1*，需要建立一个温度可控的低温温度场。因其模拟具有一定的难度与复杂性，国内在这方面的研究做得比较少。本文提出发动机进口气体温度信号的物理模拟方法，构建了温度模拟系统，设计了温度模拟系统控制器，进行了温度模拟系统试验。首先通过分析温度模拟系统的需求，提出温度模拟系统总体设计方案，进行了温度场模拟系统传热学分析，设计了温度场模拟箱体部分，讨论了设计中的难点并提出了解决的方法。其次，针对温度模拟系统对控制器的要求，提出了以ARM为核心的温度控制器的设计方案，并进行了硬件设计及软件设计。论文设计了基于PID控制规律的闭环控制器，开展了温度模拟系统开环模型辨识、闭环试验。试验结果表明温度模拟系统的设计和试验方案是可行的。最后，针对试验中遇到的问题，对温度模拟系统重新进行了方案改进设计，热力学分析等，改进后的系统能基本满足对发动机进口温度信号模拟需求。

【学位名称】硕士

【学位授予单位】北京航空航天大学

【学位授予年度】2016

【导师姓名】王曦

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