一种航空发动机导叶角度调节器控制方法研究

航空发动机静子导流叶片角度数字电子控制系统的性能和可靠性对发动机的正常工作十分重要;为获得发动机的最优性能,提高飞行可靠性,并保证压气机工作稳定性,文章提出了一种基于RBF (Radial Basis Function)神经网络的PID控制器,构建了3层神经网络数学模型;在AMESim软件平台上,建立了该航空发动机导叶控制系统的数学模型,在Matlab/Simulink中搭建了RBF神经网络控制器;仿真结果表明,在相同参数设置下,本文所设计的控制器与传统PID控制器相比能够实现导叶角度调节器作动筒位移的更加快速、精确控制,表明该控制器设计方法是可行、有效的.     

压气机转子叶片表面温度测试

介绍了一种应用于航空发动机旋转件表面的温度测量方法,即使用测温片完成某航空发动机压气机转子叶片的稳态温度测试.试验结果表明,传感器安装及引线可靠,且具有较高的测量精度.该方法可推广应用到其他相关领域.     

航空发动机外推部件特性的检验方法分析

在发动机起动模型过程中需通过外推方法获取发动机的低转速部件特性,目前尚无对外推得到部件特性的评价方法和使用过程中的修正方法.针对此问题,在分析压气机、涡轮等部件特性的一般性规律的基础上,将低转速部件特性描述为线性或者近似线性的关系,建立了航空发动机低转速部件特性的评价和修正指导方法,将该方法分别应用于某一已知压气机特性的验证和某型发动机的起动建模的过程中低转速部件特性的修正,仿真结果表明,发动机核心机转速的精度在2％以内.压气机出口总压和涡轮进口温度的动态精度分别为3％和2％.使用该方法不仅可以对外推的部件特性合理性进行判断和评估,还可以指导发动机低转速部件特性的修正,避免部件特性外推和修正过程的盲目性.     

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。     

发动机气路故障模拟试验台碰摩故障实验研究

航空发动机气路故障是重要且频发的发动机故障.其中,叶片-机匣碰摩故障是一种重要且频发的航空发动机气路故障.为了对其进行高效深入的研究,必须建立专门的气路故障模拟试验系统.基于静电监测技术设计了一种用于研究航空发动机气路故障的模拟试验台,实现了对航空发动机叶片-机匣碰摩故障模式的模拟.故障模拟实验结果表明:碰摩故障模拟实验感应信号具有周期性的特点,据此特征,可以在静电监测系统软件中实现对模拟碰摩故障的在线监测与识别.本研究验证了航空发动机气路故障模拟试验台模拟碰摩故障的有效性,为航空发动机故障监测和健康管理提供技术支撑.     

航空发动机压气机转子叶片声激振试验研究

对引起航空发动机压气机高压转子叶片振动故障的原因进行了分析.指出压气机在某种非正常工作状态下产生的高声强噪声中所包含的高强度声波,是激起转子叶片共振或颤振的原因之一,通过理论分析和实验研究,得出了如下结论:当转子叶片在机械激振和气动激振作用下已处于高应力工作状态时,如果再叠加由声波激起的共振应力,就会导致裂纹甚至折断.     

某型航空发动机试车测控系统

采用PXI总线数据采集系统和PLC,基于虚拟仪器技术,设计了某型航空发动机试车台测控系统。采用触摸屏取代了传统的实物控制面板,并且多个控制界面可以随发动机状态自动切换;采用TCP/IP以太网通信协议,实现了PLC、串口设备以及工业控制计算机之间的通信,将测试和控制信息融合在一起;详细分析了试车需求,实现了测量参数校准/标定,数据采集、监控、存储、分析处理,试车报表整理输出,试车工艺提示等多种功能。调试和运行表明,系统配置灵活、工作稳定可靠、操作简单、维护方便,完全满足某型航空发动机试车需要。     

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。     

航空发动机导流叶片调节器迭代学习控制器设计

针对常规的控制方法不能实现完全跟踪或局部收敛等问题,研究了一种具有全局收敛性的发动机导流叶片调节器迭代学习控制器。分析了迭代学习控制器设计方法的全局收敛性,并给出了控制器的设计过程。对某型发动机导流叶片调节器模型进行了仿真,结果表明,所设计的控制器能够实现导叶作动筒位移的快速、精确跟踪,说明该控制器设计方法是可行和有效的。     

基于光纤技术的叶尖定时传感器的设计

叶片振动测量对航空发动机、电站涡轮机及各种压气机的强度设计和研究及安全监测非常重要。光纤传感器的出现 ,克服了传统传感器的缺陷 ,为实时精确测量高速旋转叶片振动提供了可靠的保证。描述了基于光纤传感技术的叶尖定时传感器的设计及其性能。     

航空发动机压气机导叶主备控制切换研究

为了提高任务可靠性,某型航空发动机压气机导叶控制装置采用双余度电液伺服阀作为电液转换装置,同时采用高速电磁阀作为备份。为了保证压气机导叶主备伺服回路切换过程的稳定性,基于建立的导叶伺服控制系统模型,对识别出的主备伺服回路切换过程的关键因素进行仿真研究及试验验证。研究结果表明,当主控伺服回路出现故障后,通过缩短转换活门切换时间、减小电液伺服阀零偏和高速电磁阀热备份的处置方式,可以有效减小切换过程的扰动。     

基于导叶位置数据分析的刘家峡水电厂导叶立面间隙调整方法改进

在水电厂水轮机检修过程中,水轮机导叶立面间隙调整是一项重要而精细的工作,其主要目的是将水轮机24片矩形导叶两两相靠,调整为一个密不透水的圆筒状。传统导叶立面间隙调整方法虽然能满足调整完成后两两导叶立面间隙为零的技术要求,但因缺乏精确的反馈量和监视量,调整过程费时费力,同时可能造成导叶之间压紧程度不一的现象,对后续调整产生一定影响。通过采集机组检修前导水机构各项数据,导入三维建模软件进行精确建模,在模型中进行多项初始条件下进行水轮机导叶立面间隙模拟调整,并与检修前数据比较,得出该检修状态下导叶的标准位置。在现场实际调整过程中,根据不同水轮机导叶立面间隙分布情况、机组检修级别,结合导叶标准位置提出差异化水轮机导叶立面间隙调整策略,极大提高了水轮机导叶立面间隙[3]调整效率和精度,保证了机组运行安全性。     

一种迎侧角信号参数模拟的实现方法

研究了在机载火控系统的自动化检测系统中迎侧角信号参数模拟的方法，通过分析参数模拟信号的特点，采用虚拟信号源产生二元变量电压信号，实现对迎、侧角信号的参数模拟。其应用对于提高参数模拟的通用性和检测的自动化程度具有重要的意义。     

多功能虚拟仪器的设计与实现

介绍了多功能虚拟仪器的设计实现,系统采用高速AD和FPGA实现虚拟示波器,高速DA和FPGA实现虚拟信号源,并通过具有USB功能的单片机CY78C68013A实理FPGA与主机之间的数据通信.测试数据表明,该系统实现了虚拟示波器、信号源的功能,该虚拟仪器已成功应用于电子技术基础远程实验教学系统中.     

涡轮后排气温度摆动故障仿真研究

介绍了一种航空发动机低压涡轮后排气温度Tt摆动故障仿真研究方法,分析了导致航空发动机低压涡轮后排气温度摆动故障的典型原因.应用虚拟仪器编程技术,采用模块化编程思想,建立了低压涡轮后排气温度控制系统仿真平台,实现了实际试车过程低压涡轮后排气温度Tt摆动的故障仿真.在传感器信号回路串入低通滤波器进行滤除干扰仿真,根据仿真结果提出了排除Tt摆动故障的方法.经试车验证,此仿真平台能有效指导航空发动机低压涡轮后排气温度控制系统故障排除.     

基于LabWindows/CVI的近地告警测试系统设计

针对当前传统自动测试系统本身模块化水平低、技术升级困难的特点,提出用虚拟仪器技术开发测试系统的方法.并给出了基于LabWindows/CVI软件开发平台的近地告警测试系统的具体实现.着重从系统硬件架构和软件系统两方面介绍了用虚拟仪器实现进地告警测试系统的设计实现.采用将测试资源划分为公用测试资源和专用测试资源的方法,成功实现了测试系统的高模块化;并利用LabWindows/CVI的强大通讯功能实现了系统实时在线测试功能.通过实际测试和评估,该近地告警测试系统运行良好,证明该设计方法十分有效.