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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:

      发动机的工作过程是及其复杂的气动热力过程,在其工作范围内随着发动机的工作条件和工作状态(如最大、巡航、加力、加速及减速等)的变化,它的气动热力过程将发生很大的变化,对于这样一个复杂而且多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,且根本无法正常工作。

      发动机控制系统的目的就是使其在允许的环境条件和工作状态下都能稳定、可靠地运行,充分发挥其性能效益。

 
 

  

控制系统数字仿真的价值:

      控制系统数字化仿真技术的价值在每一个领域具有相似的价值,即在研究人员在研发新产品或者新技术时,能够更加精确、高效、可控制地完成任务,减少研发过程中的工作量,提高工作效率。控制系统数字化仿真技术是在仿真技术的发展过程中创新使用的仿真方式,取代了传统的模拟机,是控制系统设计验证中的关键技术。控制系统数字化仿真技术能够较快速处理高阶姿态动力学微分方程,而且还解决了小型仿真机内存小、运算速度慢的问题,从而可以提高控制系统设计的方案验证效率。

      民用航空发动机控制系统设计通常要全数字仿真、硬件在回路仿真、半实物仿真、试车等过程。其中利用全数字仿真可以在控制系统设计的早期,发现系统设计中存在的漏洞,从而降低系统设计和开发的风险。

  

解决方案:

      航空发动机控制系统数字仿真平台(AECSim)是以发动机飞机、发动机和控制部件的仿真模型为核心,通过建立、配置、编译并执行仿真任务来完成控制系统的设计和验证。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逻辑和架构如图所示:

      发动机控制系统数字仿真平台是针对系统中控制模块、控制单元、模型进行仿真的辅助平台系统,通过对控制系统的通用对象库,控制单元、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集成控制系统的测试,对测试输出信号数据进行数据分析和比较,以便于全面的分析和识别控制系统中具体模块或单元的控制实现集成后在仿真测试验证环境中存在风险以及控制系统的极限能力。

       本系统设计思路主要是建设针对控制系统全数字仿真开发过程中进行集中管理、配置、编译、测试等应用的平台系统,并能够提供控制系统数字仿真设计开发的多用户任务管理、配置管理、需求链路、开发管理、版本管理、运行测试、仿真分析的协同工作环境。是建立基于系统工程管理体系;建设标准统一,规范一致的统一控制系统开发环境的基础。