基于二自由度PI的微型涡喷发动机转速闭环控制

针对传统PI控制无法使微型涡喷发动机的扰动抑制性能与设定值跟踪性能同时最佳的问题,开展了微型涡喷发动机二自由度（Two-Degree-of-Freedom,2-DOF）PI控制研究。首先基于Speedgoat实时目标机搭建了快速原型试验系统。根据发动机开环试验数据辨识得到不同稳态点下的传递函数模型,在此基础上设计了2-DOF PI控制器,并进行仿真验证。最后将控制算法部署至Speedgoat中开展实物试验。结果表明,设计的2-DOF PI控制器能够使微型涡喷发动机的扰动抑制性能与设定值跟踪性能同时最佳,并在发动机较大的工作范围内有良好的控制性能。     

基于RTOS的涡喷发动机数字控制系统

介绍了一种应用于无人机的微型涡轮喷气式发动机数字控制系统的设计与实现。该系统基于C8051F021单片机和MicroStar嵌入式实时操作系统,实现了小型涡喷发动机自动点火、启动、推力控制与稳定、超温超速保护、系统自检、冷却等功能。该系统具有体积小、重量轻、功能全的特点。     

无人机涡喷发动机的BP网络控制

该文介绍了由反向传播神经网络（BP网络）构成神经网络PID控制系统的基本结构和原理,针对传统BP算法存在的收敛速度慢、容易陷入局部极小值的缺陷,选用了标准的数值优化算法（LM算法）,此算法具有极好的快速性;对某无人机涡喷发动机的神经网络PID控制进行了仿真研究,并与常规PID控制进行了比较研究,仿真结果表明：采用此算法构成的神经网络PID控制具有响应速度快、稳态误差小、算法简单的优点;用一个神经网络作为控制器,控制地面和空中多点对象是可行的,但要进行实际应用,还有待于进一步的研究.     

基于模糊神经网络的涡喷发动机控制系统设计

针对微型涡喷发动机ECU控制系统具有时变性和非线性的特点,为改善微型涡喷发动机控制系统的控制性能,将模糊神经网络PID控制方法应用于ECU的转速与推力控制系统中;首先,利用某微型涡喷发动机的试车数据通过系统辨识方法得到其数学模型,其次针对模糊PID无法在线调参的弊端,引入模糊神经网络控制方法对微型涡喷发动机ECU系统进行控制;为模拟发动机在工作过程中遇到的干扰问题,在仿真过程中加入了干扰信号,通过与传统PID、模糊PID的仿真结果对比验证得出,模糊神经网络PID在涡喷发动机转速控制系统中响应速度更快约为1 s,超调量更小约为0,在有干扰的情况下恢复稳定状态的时间更短,约为0.5 s。     

基于SIMULINK的某型涡喷发动机转速控制系统研究

以某型涡喷发动机及其主燃油系统的机械液压式调节器为研究对象．在考虑其控制规律的前提下，建立了转速控制系统及其各部件的数学模型．根据所建立的数学模型，利用SIMUUNK仿真工具对转速控制系统进行了仿真研究．研究结果表明该转速控制系统满足了实际要求，同时本文为主燃油系统的进一步改进提供了基础．     

弹用涡喷发动机智能燃油执行器设计与试验研究

根据弹用涡喷发动机数据系统对燃油控制执行器的要求,采用步进电机细分控制技术,设计以ATMEL89C51单片机为核心的智能步进电机驱动控制器,实现了与上位机并行或串行数据传输,细分数、运行频率键盘,自动升降频运行,电机全电流与半电流控制,240个运行记录,步数、细分数、运行频率LED显示等功能。试验结果表明：系统运行平稳,分辨率、响应速度满足要求。     

基于SOPC的微型涡喷发动机控制器设计与验证

在分析微型涡喷发动机(MTE,micro turbine engine)控制系统软硬件需求的基础上,提出了一种基于SOPC(system on a programmable chip)的MTE控制器设计方案。重点研究了MTE控制系统的架构,根据系统的硬件需求,采用Verilog语言设计了脉宽调制模块(PWM)、信号捕获单元(ECAP)、通用异步收发器(UART)等外设模块,定制了NiosⅡ软核处理器。在此硬件平台上,设计了MTE的启动过程和慢车以上状态的控制软件。最后,通过台架试车验证所设计控制器的可行性。结果表明,控制器运行可靠,控制精度和实时性均能满足要求。     

基于ARM的快速原型化平台的实现

本文首先阐述了嵌入式系统的特点以及可测性、灵活性和模块化的设计方法,接着介绍了ARM核的快速原型化平台的具体实现。最后,提出了随机方向传输的可编程连接的解决方案。     

W2P1微型涡喷发动机地面试车台推力测量系统

介绍了W2P1微型涡喷发动机地面试车台推力测量系统,包括W2P1发动机试车台架,推力测量系统(推力测力系统、推力校正系统)、液压加载校准装置及其校正方法.试车证明,该发动机试车台推力测量系统结构简单,性能稳定,操作简单方便,精度可达0.1%.     

基于CompactRIO的内燃机喷油控制器快速原型设计与实现

嵌入式控制器的传统开发方法周期长、效率低,基于NI公司的CompactRIO和LabVIEW设计了无人机用内燃机的喷油控制器快速原型.在硬件方面,设计了信号转接板,用于信号调理和驱动信号输出;在软件方面,深入研究了内燃机喷嘴的喷油特性,设计并实现了基于MAP图的控制策略、超限保护功能、数据保存及回放功能和人机交互界面....     

基于快速原型化的数控系统实时仿真平台研制

针对传统仿真方法存在的诸多问题,提出了一种用于航空发动机数字电子控制系统开发的快速原型化实时仿真方法,并研制了基于该方法的电子控制器在回路实时仿真平台;在进行大量试验与验证后,结果表明该平台是行之有效的,并且能够很好地解决仿真阶段普遍存在的一些问题,不仅为某型涡扇发动机数控系统的开发提供了一个实时仿真平台,同时为扩建一种用于航空发动机数控系统开发和验证的、新型的完全半物理仿真平台奠定了基础,具有一定的工程实用价值。     

基于虚拟样机技术的发动机建模与扭振分析

在建立动态发动机刚性模型的基础上,结合有限元软件ANSYS,计算出曲轴各阶模态的频率,从而得到含柔性曲轴的动态发动机模型;然后对该模型进行动态仿真,计算出发动机的扭振激振力矩;再对激振力矩进行离散傅立叶展变换,分析各谐次所对应的激振力矩的谐值;最后对发动机模型在共振工况进行仿真分析,求得危险轴段处的扭转应力,分析其安全性能.所提供的这种基于虚拟样机技术的发动机曲轴系扭振分析方法为实际中发动机曲轴系扭振分析,提供了一定的参考依据.     

基于时间触发总线的发动机分布式控制系统原型设计

分布式控制具有重量轻、模块化程度高和可靠性高等特点,是未来航空发动机电子控制系统的发展方向之一。基于时间触发总线TTP/C构建了分布式控制原型系统,根据发动机控制需求将系统划分为监控节点和智能节点的架构,制定了集群级和节点级的TTP/C通信协议。基于Simulink模型设计了智能节点应用软件,基于VxWorks设计了监控节点应用软件。经过系统试验,表明基于TTP/C通信总线的分布式原型系统能够满足发动机分布式控制通信要求,具有实时性好、可靠性高的特点。     

双转子涡喷发动机气动性能优化控制研究

航空发动机的控制规律作用巨大,它决定了发动机能否获得设定的稳态工作下性能指标,同时保证工作过程中的压气机和涡轮的气动稳定性;双转子涡喷发动机气动性能优化控制的目的就是有效地挖掘发动机的使用潜力;研究方法采用部件特性法对发动机进行稳态建模,并针对某双转子涡喷发动机的稳态模型进行三种不同稳态控制规律下的仿真,得到发动机性能参数的不同变化趋势,并对其进行了详细的分析;结果表明:保持低压转子转速不变的情况下,随着压气机进口总温的增加,高压转子转速上升,涡轮前温度升高,发动机推力增加;保持涡轮前温度不变的情况下,随着压气机进口总温的升高,低压压气机气动负荷变重,低压转子转速降低;高压转子转速也下降,但是下降幅度很小;燃油流量增加;保持高压转子转速不变的情况下,随着压气机进口总温的升高,燃油流量有一定的增加,低压转子转速有所降低;推力受多重因素的影响,推力值变化趋势较为复杂。     

基于LonWorks总线技术的门禁系统

介绍了LonWorks现场总线和门禁系统的有关知识,设计了一种基于LonWorks总线的门禁系统,深入分析了系统结构,门禁智能节点的软硬件设计。本设计对于LON技术应用于安防系统,具有广阔的前景。     

基于J1939 的发动机通信控制软件设计

由于铁路大型养路机械作业条件恶劣,传统模拟的发动机监控系统在现场应用时抗干扰能力差,精度低,价格昂贵,占用空间大.依托公司现有的成熟CAN网络平台,设计一种基于CAN总线的发动机数字监控系统,深入分析J1939协议原理,提出软件设计方案及流程,并在现场装车验证.结果表明,该系统能够对发动机状态进行实时监测、故障智能诊断,及实时可靠控制,满足未来铁路大机的全数字控制现场应用要求.     

基于dSPACE的无人机飞行控制系统快速原型设计

介绍了dSPACE实时系统及基于dSPACE的无人机飞行控制系统快速原型设计方法.利用dSPACE设计了飞行控制系统的快速原型,并以飞行控制系统中的一个控制器为例进行实验研究.实验结果证明了本文系统和方法的有效性.