FADEC硬件在回路测试系统设计

发动机全权限数字电子控制器(FADEC)对航空发动机进行实时在线控制,其控制效果直接影响发动机的安全运行.硬件在回路测试系统是FADEC设计与验证的重要手段之一.设计了一种FADEC硬件在回路测试系统,该系统包括发动机电子控制器(EEC)、接口模拟器、发动机和飞机模型及其显示系统.该系统可以实时模拟发动机和飞机的各种传感器、执行机构信号,对FADEC进行高效、全面的验证,主要包括控制规律、EEC的接口电路、自检测、容错和重构策略等.通过大量的试验测试表明,该系统能够实现实时、稳定、高效的闭环仿真,达到了验证控制算法和控制逻辑的要求.     

基于PC总线的EEC检测研究

本文提出了一种基于虚拟仪器技术的EEC检测系统,并应用在某型涡扇发动机综合电子调节器t4通道的监控与测试中。系统利用Delphi语言底层编程技术,采用PCL系列板卡模拟EEC检测需要的发动机传感器、电磁活门信号,根据采样信号判断EEC通道状态。t4通道调整值检测结论表明,该系统检测原理可靠,精度高,性能稳定,对于分析研究EEC的内部结构和控制规律,提高发动机品质和飞行安全具有重要意义。     

基于模糊神经网络PID控制器的EEC数字化设计

为实现航空发动机模拟式电子控制器(EEC)的数字化设计,以其低压压气机导流叶片调节通道为主要研究对象,提出一种模糊神经网络PID控制器,将模糊控制、神经网络、PID控制相结合,利用模糊控制专家经验优势和神经网络的自学习、自适应能力,优化PID控制参数,实现控制性能提升。仿真结果显示,基于模糊神经网络的PID控制器控制性能有较大提高,具有比常规神经网络PID控制器更小的超调量和更好的抗干扰性;适用于定常系统和非定常系统,具有更好的自适应性与鲁棒性;可应用于航空发动机模拟式电子控制器(EEC)的数字化设计。     

航空发动机健康管理系统发展现状及其指标体系研究

简述了航空发动机故障检测与诊断的发展历程,表明预测与健康管理(PHM)系统是实现先进发动机的必备功能.在分析典型先进航空发动机预测与健康管理(EPHM)系统的基础上,详细阐述了EPHM的需求,并基于需求系统梳理了EPHM系统的指标体系.最后对我国航空发动机健康管理的研究提出了几点展望.     

一种发动机电子控制器双通道热备份设计

针对航空发动机电子控制器（EEC）的高可靠性需求，设计了一种双通道热备份方案。在该方案中，两个电子控制器独立运行并相互进行热备份，采用硬件电路进行主/副通道判决和仲裁，在主通道故障时可以快速无缝切换，故障的电子控制器及时重启恢复并作为副通道继续实时热备份。介绍了该热备份方案的设计和实现方法，提高了航空发动机的系统可靠性，具有一定的工程实用价值。     

基于PID网络的航空发动机多变量系统解耦控制

研究飞机发动机稳定性控制问题,由于航空发动机是多变量系统,各同路间存在耦合现象,影响系统稳定性能.为保证飞行可靠性,提出采用PID网络设计航空发动机多变量系统的解耦控制器.根据发动机的工作原理及变量选择的一般原则,利用改进的最小二乘法拟合建立发动机四变量小偏差状态模型,并添加动量PID网络设计航空发动机四变量系统的解耦控制器进行仿真.结果表明,建立的航空发动机四变量系统解耦控制器具有解耦性强、调节时间短、精度高等特点,满足航空发动机控制器设计的要求,为设计提供了科学依据.     

基于图像融合的航空发动机温度场检测技术研究

通过对航空发动机温度场常用检测方法进行分析,论文首次提出了一种基于多传感器图像融合航空发动机温度场检测方法。实验证明,该方法大大地提高了温度场的检测精度,也提高了系统的鲁棒性。     

航空发动机电气故障检测系统设计研究

航空发动机作为飞机的心脏,其质量和性能对于飞机的飞行效率和飞行安全影响巨大,需要切实做好电气故障检测工作。本文针对传统航空发动机电气故障检测方法存在效率底下、劳动强度大等问题,开发出了一种新的航空发动机电气故障检测系统,以模块化设计配合原位检测和离线检测系统,能够在保证检测速度的同时,提升数据的可靠性和准确性,确保检测结果真实有效。     

基于动态故障树的航空发动机可靠性分析方法研究

随着航空发动机技术的不断发展，对其性能要求不断提高，使得航空发动机的安全性和可靠性变得愈发重要。然而，当前针对航空发动机的可靠性分析方法较少考虑系统失效时的动态特性，面向《航空发动机适航规定》（CCAR33-R2），考虑航空发动机危害性发动机后果发生时系统的动态特性，提出了一种将动态故障树和概率模型检测相结合的可靠性分析方法，对航空发动机的可靠性进行分析。首先，通过动态故障树对航空发动机的动态行为进行建模，并将其转换到离散时间马尔科夫链模型；然后基于概率模型检测语言PRISM对离散时间马尔科夫链模型进行描述，并利用相应工具进行定量分析，将顶事件发生概率和《CCAR33-R2.75》条款规定的故障发生概率比较，验证航空发动机是否符合《CCAR33-R2.75》条款安全性要求；最后对某型航空涡轮发动机进行实例建模分析，验证所提方法的正确性与可行性。     

基于卡尔曼滤波器组的执行机构故障诊断方法

研究航空发动机控制系统中故障多发部件之一的执行机构故障诊断的问题.目前航空发动机控制系统执行机构故障诊断多采用硬件冗余的方法,因而导致设备重量和费用过高的问题,针对此问题,采用模型的解析余度方法,建立航空发动机执行机构的故障模型,利用卡尔曼滤波器组对发动机进行状态参数估计,构造滤波误差加权平方和作为系统残差,结合容错设计原理实现对执行机构故障的检测与隔离.仿真结果表明,改进方法对发动机燃油计量装置和喷口面积可调装置的执行机构故障诊断准确有效,易于工程实现.     

基于VXI虚拟仪器的EEC加力通道检测系统设计

针对某型发动机综合电子调节器系统复杂、排故不便的缺点,设计了该电子调节器的检测系统,研究了虚拟仪器技术在该复杂测控系统中的应用,介绍了加力通道系统的硬件结构设计、软件结构设计以及测控功能的实现.实验表明,该系统能够迅速准确地对控制系统进行检测和维护,具有较广的应用范围,可用于控制器的数字化设计与研究.     

某型航空发动机综合电子调节器测控系统设计

基于虚拟仪器技术研制了某型航空发动机综合电子调节器测试系统,进行了传感器的虚拟和硬件部分的设计以及软件的开发与调试。实验测试证明:测控系统能够实现相关传感器的模拟和所有信号的模拟发送与采集,测试精度高,性能稳定,在研究综合电子调节器内部结构和控制规律,以及发动机数字控制系统设计中具有重要的工程应用价值。     

基于传感器数据融合的航空发动机电子控制器

提出了一种基于矩阵奇异分解法的传感器数据融合方法及其在某型航空发动机电子控制器设计上的应用。试验结果表明:该传感器数据融合算法简单有效,分别消除了发动机中进口空气温度T1传感器近7.8℃和涡轮后燃气温度T4传感器近19.2℃的测量误差,提高了发动机电子控制器工作的可靠性,并适应于未来航空发动机分布式控制的发展方向。     

基于APCI总线的电子调节器检测仪研制

基于虚拟仪器技术的发动机电子调节器检测仪,可以完成“电子调节器检测”、“发动机试车参数显示”以及“传感器检测”三项检测功能。检测仪硬件模块主要包括6块APCI板卡和两块信号调理板,软件模块的测试库编程技术和模块化设计完全满足性能优化和功能扩展的要求。试验证明,该型检测仪满足工程需求,对提高EEC快速排故和综合检测的自动化程度,有很大的帮助。     

某优势发动机的虚拟喘振传感器研究

某优势发动机喘振传感器是该发动机综合电子调节器的重要附件之一,如何虚拟喘振传感器,对发动机喘振试验仿真及综合电子调节器的数字化研究都具有重要意义。通过对某优势发动机喘振传感器的内部机理的研究,准确掌握其特性和功能。然后,依据虚拟仪器技术的原理,从硬件和软件两方面论述了虚拟喘振传感器的设计实现。研究结果表明:虚拟喘振传感器可代替真实传感器的工作,并且具有造价低、试验可靠性高、调整准确度高等优点。     

相继增压柴油机试验台测控系统设计

发动机台架试验是发动机性能测试的主要手段,采用计算机控制的自动测试与控制系统是其发展的必然趋势。以NI多功能数据采集(DAQ)卡硬件为基础,自主设计了发动机各种测量和控制信号的调理和控制电路;以LabVIEW为上位机软件开发环境,开发了相继增压柴油机试验台测控软件,实现了对柴油机工况及相继增压系统的控制以及对各参数的采集、显示、存储、回放、报警等功能。通过对该系统的测试,表明系统功能完善、测试和控制精度较高、运行稳定可靠,达到了预期目标。     

现场总线控制系统在柴油机试验站的应用

本文介绍了一种基于现场总线体系结构的柴油机试验自动测试系统。根据现场总线控制系统和柴油机试验流程特点，提出了柴油机试验流程现场控制方案，以及采用SHCAN2000系统的设计与实现。