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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:

      发动机的工作过(guo)程(cheng)是及其复杂的气动热力(li)过(guo)程(cheng),在其工作范围内随着发动机的(de)工作条件(jian)和工作状(zhuang)态(tai)(如(ru)最大、巡航、加力(li)、加速(su)(su)及减速(su)(su)等)的变化,它(ta)的气动热力(li)过程将发生很(hen)大的变化,对于这样一(yi)个(ge)复(fu)杂而(er)且多(duo)变的过(guo)程如(ru)果(guo)不加以控制,可以(yi)想(xiang)象系统不但达(da)不到设(she)计(ji)的性能要求,且(qie)根本无(wu)法正常工作。

      发动机控制(zhi)系(xi)统的目的就是(shi)使其在允许的环境条件和工作状态下(xia)都(dou)能稳(wen)定、可靠(kao)地运行,充分(fen)发(fa)挥其(qi)性(xing)能效益。

 
 

  

控制系统数字仿真的价值:

      控制系统(tong)数(shu)字化(hua)仿(fang)真(zhen)(zhen)技(ji)(ji)术(shu)(shu)的(de)价(jia)值在(zai)(zai)(zai)每一(yi)个领域(yu)具有(you)相(xiang)似的(de)价(jia)值,即(ji)在(zai)(zai)(zai)研究(jiu)人员在(zai)(zai)(zai)研发新产品或者新技(ji)(ji)术(shu)(shu)时,能(neng)够(gou)更加(jia)精确、高效(xiao)(xiao)、可控制地完(wan)成任务,减少研发过程中(zhong)的(de)工作量,提高工作效(xiao)(xiao)率(lv)。控制系统(tong)数(shu)字化(hua)仿(fang)真(zhen)(zhen)技(ji)(ji)术(shu)(shu)是(shi)在(zai)(zai)(zai)仿(fang)真(zhen)(zhen)技(ji)(ji)术(shu)(shu)的(de)发展过程中(zhong)创(chuang)新使用的(de)仿(fang)真(zhen)(zhen)方式,取代了(le)传统(tong)的(de)模拟机(ji),是(shi)控制系统(tong)设计验(yan)证中(zhong)的(de)关键技(ji)(ji)术(shu)(shu)。控制系统(tong)数(shu)字化(hua)仿(fang)真(zhen)(zhen)技(ji)(ji)术(shu)(shu)能(neng)够(gou)较(jiao)快(kuai)速(su)处理高阶(jie)姿态动(dong)力学微分(fen)方程,而且还解决了(le)小型仿(fang)真(zhen)(zhen)机(ji)内存小、运算速(su)度慢(man)的(de)问题(ti),从而可以提高控制系统(tong)设计的(de)方案验(yan)证效(xiao)(xiao)率(lv)。

      民用(yong)航空发动机(ji)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)系统(tong)(tong)(tong)设(she)计(ji)(ji)通常(chang)要全数字仿(fang)(fang)真(zhen)、硬件在(zai)回路(lu)仿(fang)(fang)真(zhen)、半(ban)实物仿(fang)(fang)真(zhen)、试(shi)车(che)等过程(cheng)。其(qi)中(zhong)利用(yong)全数字仿(fang)(fang)真(zhen)可以在(zai)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)系统(tong)(tong)(tong)设(she)计(ji)(ji)的早期,发现(xian)系统(tong)(tong)(tong)设(she)计(ji)(ji)中(zhong)存在(zai)的漏洞(dong),从而(er)降低(di)系统(tong)(tong)(tong)设(she)计(ji)(ji)和开发的风险。

  

解决方案:

      航空发动机控制(zhi)系统数字仿真(zhen)平(ping)台(AECSim)是以发(fa)动机飞机、发(fa)动机和控制部件的仿(fang)真模型为核心,通(tong)过(guo)建(jian)立、配置、编译并执行仿真(zhen)任务(wu)来完成控制(zhi)系统的设计和验证(zheng)。对于AECSim系统,其全数字仿真的基本模型,表达的控制系统运(yun)行的逻辑和架构如图所(suo)示:

      发(fa)动(dong)机(ji)控制系统数字仿(fang)真平台是(shi)针对系统中控制模(mo)块(kuai)、控(kong)制(zhi)单元、模(mo)型进行仿真的辅助平(ping)台系统,通过对控(kong)制(zhi)系(xi)统的通用对象库,控制(zhi)单(dan)元(yuan)、仿真入口程序进行动态集成和编译,并利用测试信号的输入数据进行(xing)集成控(kong)制系统的测试,对测试输出信号数(shu)据进行(xing)数(shu)据分(fen)析和比(bi)较,以便(bian)于全面的(de)分(fen)析和识别控制(zhi)系(xi)统中具体模块(kuai)或单(dan)元(yuan)的(de)控制(zhi)实现(xian)集成后在仿真(zhen)测试验证环境中存在风险以(yi)及控(kong)制系统的极限能力。

       本系统(tong)设(she)计思(si)路主要(yao)是建设(she)针对控制系统(tong)全数字仿真开发(fa)过程(cheng)中(zhong)进行集中(zhong)管(guan)理、配置、编译(yi)、测试等应(ying)用的平台(tai)系统,并(bing)能够提(ti)供控制(zhi)系统数字(zi)仿真设计(ji)开发的多用户任(ren)务管理(li)、配置管理(li)、需(xu)求(qiu)链路(lu)、开发(fa)管理(li)、版本管理(li)、运行测试(shi)、仿真分析(xi)的协同工作环境(jing)。是(shi)建立基(ji)于系统(tong)工程管(guan)理体系;建设(she)标准统(tong)一(yi)(yi)(yi),规范一(yi)(yi)(yi)致(zhi)的统(tong)一(yi)(yi)(yi)控制系统(tong)开发环境的基础。