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解决方案

动力设备—控制系统全数字化仿真系统


控制系统发展的现状:

      发动机的工(gong)作过程(cheng)是(shi)及(ji)其复(fu)杂的气(qi)动热力过程(cheng),在其工(gong)作范(fan)围内(nei)随(sui)着发动机的工作条(tiao)件和(he)工作状态(tai)(如最大(da)、巡(xun)航、加力、加速(su)及减速(su)等)的变(bian)化,它的气动热力过程将发生很大的变化(hua),对于(yu)这样一个复杂而且多(duo)变的过程如果不加以控制,可以想象系统不但达不到设计的性能要求,且(qie)根本无法(fa)正(zheng)常工作。

      发动(dong)机控制系(xi)统的目的就是使其(qi)在允(yun)许的环境条(tiao)件和工作(zuo)状态下都能稳定、可靠地(di)运行,充分发挥(hui)其性能效益。

 
 

  

控制系统数字仿真的价值:

      控(kong)(kong)制系(xi)统(tong)(tong)数字化(hua)仿(fang)真(zhen)(zhen)(zhen)技(ji)(ji)术(shu)(shu)的(de)(de)(de)价值在(zai)每一个(ge)领(ling)域具(ju)有相似的(de)(de)(de)价值,即(ji)在(zai)研(yan)究人员在(zai)研(yan)发新(xin)产(chan)品(pin)或者新(xin)技(ji)(ji)术(shu)(shu)时(shi),能够更加(jia)精确、高效、可控(kong)(kong)制地完成(cheng)任(ren)务,减少研(yan)发过程中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)工(gong)作量,提(ti)高工(gong)作效率(lv)。控(kong)(kong)制系(xi)统(tong)(tong)数字化(hua)仿(fang)真(zhen)(zhen)(zhen)技(ji)(ji)术(shu)(shu)是在(zai)仿(fang)真(zhen)(zhen)(zhen)技(ji)(ji)术(shu)(shu)的(de)(de)(de)发展过程中(zhong)(zhong)创新(xin)使(shi)用的(de)(de)(de)仿(fang)真(zhen)(zhen)(zhen)方(fang)式,取代了(le)传(chuan)统(tong)(tong)的(de)(de)(de)模拟机(ji),是控(kong)(kong)制系(xi)统(tong)(tong)设计验(yan)证中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)关键技(ji)(ji)术(shu)(shu)。控(kong)(kong)制系(xi)统(tong)(tong)数字化(hua)仿(fang)真(zhen)(zhen)(zhen)技(ji)(ji)术(shu)(shu)能够较快速(su)处理(li)高阶姿态动力学(xue)微分(fen)方(fang)程,而(er)且还(hai)解(jie)决(jue)了(le)小型仿(fang)真(zhen)(zhen)(zhen)机(ji)内存小、运算速(su)度慢的(de)(de)(de)问(wen)题,从而(er)可以提(ti)高控(kong)(kong)制系(xi)统(tong)(tong)设计的(de)(de)(de)方(fang)案验(yan)证效率(lv)。

      民用航(hang)空发动机控制(zhi)系(xi)(xi)统设计(ji)(ji)通常(chang)要全(quan)(quan)数字仿(fang)(fang)真、硬件在(zai)回路仿(fang)(fang)真、半(ban)实物仿(fang)(fang)真、试车等过程。其中利用全(quan)(quan)数字仿(fang)(fang)真可以在(zai)控制(zhi)系(xi)(xi)统设计(ji)(ji)的(de)早期(qi),发现系(xi)(xi)统设计(ji)(ji)中存(cun)在(zai)的(de)漏洞,从而降(jiang)低系(xi)(xi)统设计(ji)(ji)和开发的(de)风险。

  

解决方案:

      航空(kong)发动机控制系(xi)统数字仿真平台(tai)(AECSim)是以发(fa)动机飞机、发(fa)动机和控制部(bu)件的仿(fang)真模型为核心(xin),通过建立、配置、编译(yi)并执行(xing)仿真任务(wu)来(lai)完成控(kong)制系统的设(she)计(ji)和验证。对于AECSim系统,其全数字仿真的基本模型,表达的控制系统运行的(de)逻辑和架构如图所示(shi):

      发动(dong)机控制系(xi)统数(shu)字仿真平台是针对系(xi)统中控制模块、控(kong)制(zhi)单元、模型(xing)进行仿真的(de)辅(fu)助平台系统,通过对控(kong)制系统(tong)的通用对象库(ku),控制单元、仿真入口程序进行(xing)动态(tai)集成和编译,并利用测(ce)试信(xin)号的输入数据进(jin)行(xing)集成控制系统的测(ce)试,对测(ce)试输(shu)出信号数(shu)据进行数(shu)据分(fen)析和(he)比较,以便于全面的分析和识别(bie)控(kong)制系统中具体模块或单元的控(kong)制实现集成后在仿真(zhen)测(ce)试(shi)验(yan)证环境中存在风险(xian)以及控制系统的(de)极限能力。

       本系(xi)统设计思路主要(yao)是建设针(zhen)对(dui)控制系(xi)统全数(shu)字仿真开发过程中(zhong)进行集中(zhong)管理、配置(zhi)、编(bian)译、测试等应(ying)用的平台系统,并(bing)能够提供(gong)控制系统数字仿真(zhen)设计(ji)开发的多用户任务管(guan)理、配(pei)置管(guan)理、需求链路(lu)、开(kai)发管(guan)理、版(ban)本管(guan)理、运行测试、仿真分析的协同工(gong)作(zuo)环境。是建立基(ji)于系(xi)统工(gong)程管(guan)理体系(xi)(xi);建设(she)标准统一,规范一致的统一控制系(xi)(xi)统开发(fa)环(huan)境(jing)的(de)基础。