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- 航空发动机快速控制原型与实时仿真技术研究
- 作者： 王建锋 来源： 南京航空航天大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 航空发动机 快速控制原型 实时仿真 MATLAB 基于模型设计 微型涡轮发动机
- 描述： 快速控制原型（RCP）与实时仿真是航空发动机数控系统基于模型设计（MBD）中的关键技术。 在RCP方面，研究了MATLAB实时目标的机制及应用。在MATLAB/xPC实时目标环境下，使用递推最小二乘法对某型直流电机进行参数辨识并进行模型验证，在此基础上整定双闭环控制器参数，实现直流电机双闭环调速快速控制原型。试验表明，该方法可结合Simulink高效图形建模和xPC目标的高实时性，算法开发方便高效，控制步长可达10微秒级。 在实时仿真方面，为提高Windows系统仿真机的实时性引入实时操作系统RTX，研究了基于RTX和MFC的实时仿真系统应用开发。研究Windows及RTX系统的实时性机制并对两者的实时性开展测试，提出基于MFC和RTX的多线程综合软件模型的设计方法，在RTX加反射内存网的分布式实时仿真平台中，基于该方法开发了模型和控制器软件。试验表明，该方法可结合Windows系统软件开发方便、图形化人机交互等优势和RTX的高实时性，仿真步长可达亚毫秒级。 针对RCP的算法软件和实时仿真中模型软件，研究了基于MATLAB自动代码生成进行实时软件的快速开发。研究MATLAB自动代码生成的机制及其代码结构，针对航空发动机数控系统中常用的DSP和VxWorks实时平台，以卡尔曼滤波器和LQR系统开发为实例，分别利用Embedded MATLAB和Simulink/RTWEC进行实时代码快速开发，解决了实时代码的提取、修改和集成的关键技术问题，实现MATLAB中M脚本和Simulink模型到实时控制与实时仿真软件的无缝过渡和移植。 最后，研究了以MATLAB作为统一开发、测试和验证平台的MBD流程。分析相关工具的功能，如需求管理工具、设计验证工具、测试用例生成和管理工具等，解决在Simulink中建立自定义仿真库、集成现有C代码并定制代码生成的技术问题。最后采用MBD思想针对微型涡轮发动机电子控制器软件进行快速开发，通过电子控制器硬件在环仿真试验，验证了MBD的有效性和高效迭代的优越性。
- 中等推力航空发动机喷口控制方法对比研究
- 作者： 王松 高亚辉 段绍栋 王建锋 王振华 来源： 航空发动机 年份： 2021 文献类型 ： 期刊 关键词： 落压比控制 航空发动机 控制方法 转差控制
- 描述： 为提高中等推力航空发动机工作性能,对其喷口控制方法进行对比分析,并通过台架试验对喷口等落压比和喷口转差控制方法进行试验验证。结果表明:相比于等落压比控制方法,转差控制方法更利于精确调整发动机在节流状态下的性能,且可降低发动机耗油率,更适合作为中等推力发动机的喷口控制计划;对全包线的各典型点进行验证,转差控制方法仍能满足发动机的控制性能要求,且实施方便、效果好。
- 航空发动机主燃油执行机构容错控制
- 作者： 王松 高亚辉 高峰 段绍栋 王建锋 来源： 航空发动机 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 转速自适应控制 容错控制 航空发动机 零极点配置 数字电子控制系统
- 描述： 为了在主燃油计量活门位移传感器出现故障时仍能实现航空发动机全包线范围内的转速自适应控制，根据航空发动机转速自适应控制原理提出了一种基于零极点配置原理的容错控制方法，根据高压转子转速控制计划与实测转速之间的误差对主燃油控制电液伺服阀电流进行闭环运算，并运用零极点配置原理将控制参数与转速自适应控制相融合，参数在全包线范围内随发动机状态变化进行自适应调整，通过半物理模拟试验对该容错控制方法进行了验证。结果表明：该容错控制方法能够在全包线范围内保证数字电子控制系统稳定工作，并具有较好的稳态和动态性能，发动机高压转子转速稳态波动量在±0.15%以内，超调量和下降量分别在0.63%和0.61%以下，而且容错控制方法实施方便、自适应性强，对提高航空发动机数字电子控制系统的工作可靠性具有重要作用。