航空发动机FADEC系统双机时钟级同步技术研究

随着航空发动机控制技术的发展,全权限数字电子控制(FADEC)系统的可靠性设计变得越来越重要;在FADEC系统中, 同步设计对于提高航空发动机全权限数字式电子控制器的可靠性具有重要的意义;为了解决如何在FADEC系统中实现双机时钟级同步设计,简要的分析了应注意的问题;随即介绍了设计中采取软硬件相结合来同步两计算机实时时钟的基本方法,在实践中证明了该方法是行之有效的。

FADEC系统软件非相似技术容错结构设计

随着航空发动机控制技术的发展,全权限数字电子控制(FADEC)系统的可靠性设计变得越来越重要;面对目前国内关于航空发动机高可靠性FADEC软件系统研究工作相对滞后的现状,针对硬件层基于相似余度技术,软件层基于非相似余度技术构成高可靠性FADEC系统的相关软件技术进行了研究;在提出FADEC系统软件非相似技术容错结构设计方案后,论文就此容错结构设计方案中的主要技术问题进行了研究。

航空发动机FADEC系统软件故障分析

航空发动机的全权限数字电子控制(FADEC)系统具有体积小、重量轻,其控制软件易于编写和修改,并可以实现复杂的控制规律和许多现代控制算法等特点。软件的可靠性是系统可靠性的重要组成部分。本文研究了航空发动机FADEC系统中软件故障问题,并对软件故障问题的分类及其性质进行了研究和分析,为以后的软件可靠性设计做了较好的准备性工作。

FADEC系统多故障TLD蒙特卡罗仿真分析

为提高飞机的利用率,以丧失推力控制(LOTC)为边界条件,研究航空发动机全权限数字电子控制系统(FADEC)冗余部件故障的限制派遣方法,分析FADEC系统多故障的维修性特点,提出多故障派遣的决策方法及维修策略,建立蒙特卡罗仿真的TLD分析步骤,融合FADEC系统可靠性模型,对FADEC系统进行蒙特卡罗模拟仿真得出多故障派遣时间。分析仿真结果可知,对于短时类(ST)和长时类(LT)组合的多故障可派遣间隔结束后应立即修理,不应延长故障保留时间。当派遣间隔超过7000h时不应采用多故障保留方式派遣。

适用于航空发动机FADEC系统的容错实时调度算法研究

航空发动机的全权限数字电子控制系统(FADEC),需要容错实时调度算法的支持。为保证航空发动机控制的逻辑正确性和时间正确性,FADEC系统要求实时任务在无错和出错时均能在时限到来前获得正确的运算结果。笔者首先介绍了容错实时调度算法的基本概念及其分类,然后研究了适用于FADEC的单处理器容错实时调度算法CRA。

某型涡轴发动机试飞平台设计及试验验证

为了满足某型全数控涡轴发动机它机领先试飞的技术需求,在分析研究某型战术通用直升机电气、动力、燃油、环控等设计图纸基础上,并对照涡轴发动机全数控系统的装机特点,通过试飞平台建设总体方案论证、各系统方案详细设计及相关产品的研制、试验验证等环节,中国首次成功实现了在机械液压控制的直升机上搭建全数控涡轴发动机它机试飞平台。设计研究和试验验证表明,所设计的某型涡轴发动机试飞平台能够与被试发动机在起动电气控制、显示告警、发动机操纵等系统满足该型发动机的它机领先试飞要求,直升机旋翼负载与发动机功率匹配控制匹配良好,可为后续涡轴发动机型号它机试飞平台的建设提供直接技术支撑。

高推重比发动机全权限数字电子控制系统研究和半物理仿真试验验证

以第4代战斗机的动力装置——高推重比发动机为控制对象,攻克了多项全权限数控系统的关键技术,完成了高推重比发动机数控系统总体方案设计和多变量控制技术的工程化研究,适合多变量控制、轻质量、小体积的电子控制器和轻质量、小体积的机械液压装置的研制,以及高推重比发动机全权限数控系统的半物理仿真试验。

航空发动机T-S模型模糊广义预测控制算法设计

研究了在航空发动机全权限数字式电子控制(FADEC)系统中引入模糊广义预测控制算法问题。研究采用T-S模型描述航空发动机的非线性动态特性,并结合广义预测控制算法来实现对发动机的控制。此法能很好地解决航空发动机模型的难确定性和其较高的鲁棒性、实时性要求这一矛盾。仿真结果证明了该方法的有效性。未来的研究工作将在现有工作的基础上,进一步改善预测模型的在线校正和多变量控制问题。

开放式FADEC系统的数据总线研究

研究了容错数据总线这个从集中式向开放式架构过渡的关键技术.在深入研究确定性、一致性、开放性、拓扑结构、调度策略、容错机制和传输带宽等开放式FADEC(全权限数字电子控制)数据总线关键特征的基础上,分析了总线数据传输的时间不确定性问题.从性能、可靠性和可用性的角度深入研究了TTP/C(time-triggered protocol/automotive class C),ARINC 659,TTCAN(time-triggered controller area net-work)和FlexRay这4种时间触发架构数据总线的关键特征.研究结果表明:TTP/C总线是开放式FADEC的最佳选择,最后提出了一种基于TTP/C总线的航空发动机模块化DEEC(digital electronic engine control-ler)硬件架构.