摘要：在常规双余度数字电子控制系统基础上,提出了一种带数字电子备份的发动机控制系统方案。在主控系统失效时,数字电子备份系统可接替主控系统实现发动机各项功能的控制,提升了系统的任务可靠性;将备份系统内置于液压机械组件内部,提升系统的抗电子干扰和耐电磁能力。半物理和整机验证结果表明:主、备系统之间以及系统与发动机之间工作匹配良好;主备切换功能正常,切换过程参数平稳过渡,巡航状态下切换,推力扰动小于1.5%;备份系统各项控制功能正常,主控参数压比控制精度小于0.1、摆动量小于0.1,导叶控制精度小于0.15°、摆动量小于0.2°,加、减速过程燃油和导叶跟随良好,稳态、过渡态性能均满足发动机使用要求;散热设计满足器件的使用要求。

摘要：辅助动力装置常被抽取轴功率、空气质量流量用于发电、引气,为降低该过程对涡轮发动机造成的干扰,提升原控制系统的抗扰性能,研究了自抗扰控制方法及其参数化设计方法,以便在工程应用中能够根据线性化模型设计相应的控制参数,并在某型辅助动力装置模型上开展基于传统的增益调度PI控制方法与自抗扰控制方法的数值仿真验证。结果表明:自抗扰控制在保持与PI控制基本性能相似的前提下,具有更优的抗发电和引气干扰的能力,在干扰出现时能够更快速地恢复至原工作状态,转速波动量减少了35%,转速调节时间缩短了9%,具有良好的实际工程应用潜力。

摘要：航空发动机控制系统是航空发动机的安全关键系统,对发动机在飞行全包线范围内安全可靠产生推力或功率至关重要。本文阐述了航空发动机控制系统的演进历程,对架构设计、控制律设计、故障诊断与状态监视设计三大系统级关键核心技术以及仿真使能技术的发展情况进行总结分析,并对工程可应用性进行探讨,最后对未来的发展方向和重点研究内容进行展望,为新一代航空发动机控制系统设计提供一定参考。

摘要：针对航空发动机控制系统因为执行机构性能退化而导致发动机控制品质降低或者严重时威胁发动机运行安全的状况,开展执行机构状态参数在线估计方法研究。在航空发动机实际执行机构控制回路实测信号较少的情况下,提出一种组合参数在线估计方法,通过作动模式识别分类,基于无迹卡尔曼滤波以稳态模式输出估计电液伺服阀平衡电流,基于拟牛顿算法(BFGS)以动态模式输出估计执行机构增益和作动延迟时间,实现模型参数的在线更新,建立实时自适应执行机构模型。以某涡扇发动机导叶作动控制回路为对象进行仿真,结果表明:在只有作动位置单一参数可测的条件下,在不同作动状态下对执行机构控制回路的平衡电流估计误差优于±0.2 mA,执行机构增益估计误差优于±4%,作动延迟周期估计误差不超过1个控制周期,能够实时跟踪并较为准确地估计执行机构的工作状态,为航空发动机执行机构控制回路设计与故障诊断提供技术支撑。

摘要：为满足发动机控制系统中燃油调节器的高可靠性和安全性要求,配套的燃调数字控制器除具备常规的燃调闭环控制能力外,更需具备自恢复能力。详细介绍了控制器的每个余度中各个组成部分的功能,同时阐述了控制器自恢复功能对燃油调节器可靠运行的重要性。设计了一种以数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)为核心,结合数字电源监控、外部看门狗和主控切换逻辑等硬件电路的自恢复双余度燃调控制器。与传统的双余度燃调控制器相比,所设计的控制器具有结构简单、成本较低、自恢复等优点。控制器样机测试结果表明了设计方案具有可行性和可靠性,具有良好的工程应用前景。

摘要：航空发动机控制系统在现代航空工业中扮演着极其重要的角色。由于外部环境和系统内部因素的干扰,控制系统的工作稳定性和可靠性常常受到威胁。本文主要研究航空发动机控制系统的抗干扰技术,通过硬件和软件两方面的设计措施,提高系统对干扰源的抵抗能力。硬件抗干扰设计采用高质量线缆传输、系统完整性屏蔽、低阻抗接地平面、高效电磁隔离和精确滤波等技术,软件抗干扰设计采用数字滤波算法处理传感器信号、设计鲁棒的控制算法、自适应滤波算法、故障检测和诊断算法等,可提高系统的抗干扰能力。

摘要：针对智能动力平台在恶劣复杂气象条件下的仿真测试评价问题,提出了一种基于知识图谱的典型气象-交通要素数字化表征方法,并设计了智能动力平台多型复杂气象模拟仿真框架。首先分析了智能动力平台测试评价的现状和挑战,介绍了现有的智能控制仿真平台及其局限性。然后利用知识图谱结构化和语义化的特性,系统地划分和描述了复杂气象条件和交通场景,为仿真测试提供了数据支撑。最后采用“同图式”的方式,有效地融合和呈现了不同气象条件和交通场景,为智能动力平台在各种复杂情况下的性能评估提供了支撑平台。

摘要：航空发动机的燃油、滑油可燃介质通过外部管路输送,外部管路的结构和功能完整性对发动机持续适航十分重要。安装在发动机火区内的外部管路,需根据适航规章要求及相关防火试验标准开展防火耐火试验。本文分析了试验需求,设计了外部管路的供油系统、加热系统、振动系统和着火系统,该试验技术对类似的综合试验具有一定的指导意义。

摘要：针对水下发射模型试验中的模型低速落水问题,提出一种带椭球形气囊的航行体落水回收方案,两个气囊等距分布在航行体两侧,航行体与气囊之间用连接带相连。数值仿真基于Abaqus的耦合欧拉-拉格朗日方法,通过对比AUV头段入水的试验结果和仿真结果,验证数值方法的有效性。分析在不同姿态角和不同初始囊压的条件下,带气囊航行体低速落水后的运动过程、囊压变化以及连接带的受力情况。研究结果表明,航行体姿态角是影响落水-上浮过程的最重要因素,初始囊压次之;对于最大落水深度、囊压峰值、拉力峰值而言,趋于垂直落水的工况更加危险,最大落水深度为1.33倍航行体长度,最大囊压为3.7倍基准囊压,连接带最大拉力为2.2倍航行体重力。这些结论可为航行体落水回收的方案设计与结构参数设计提供参考依据。

摘要：为了提升航空发动机燃油控制系统附件产品振动夹具正向设计与优化能力,以某液压机械装置产品振动夹具为研究对象,通过对该振动夹具进行参数化建模,以振动夹具结构尺寸参数为设计变量,振动台尺寸约束和夹具重量指标要求为约束条件,利用多目标遗传算法等多目标优化设计,在兼顾振动夹具重量指标及一阶固有频率最大化目标前提下,使得优化后振动夹具一阶固有频率提高了22.5%,夹具重量减小了11.2%,提升了振动夹具的性能。优化验证与对比证明了设计方法的可行性及有效性。该方法可以推广应用到后续产品振动夹具优化设计中,从而提升振动夹具的振动传递特性品质,为保证振动试验考核结果的准确性奠定基础。