基于模块化的三轴稳定卫星姿控系统仿真

研究卫星姿控系统快速建模问题,根据姿态控制原理以及控制系统的基本结构,遵循"开放性"、"集成性"和"模块化"等原则,提出建立了三轴稳定卫星姿态控制系统仿真通用模块库,并通过一个仿真算例验证了模块库的有效性。该库划分为执行机构、代数法姿态确定、常用模块、控制器、动力学与运动学、敏感器、空间环境和状态估计姿态确定等八大类功能模块,可嵌入到MATLAB平台中,使用方便,而且可以对模块库不断扩展改进,为三轴稳定卫星姿态控制系统设计与仿真验证提供了一个快速有效方法。

航空发动机管路系统流动与换热的仿真平台

为分析航空发动管路系统流动与换热特性,研究管路流动与内部结构间的热流耦合问题,利用MATLAB/Simulink建模仿真工具包,开发了航空发动机管路系统通用仿真模块库,构建了管路系统特性分析平台。基于该仿真平台,建立了航空发动机管路系统流动计算模型和热流耦合计算模型。输入边界条件后运行仿真,得到了管路系统流体的压力、温度和流量,以及内部结构各节点的温度。计算结果与商业软件Flowmaster的计算值非常接近,并且流量、压力的仿真结果与试验值的相对误差保持在6.5%以下。利用该仿真平台能搭建较高精度的系统网络模型,提高系统建模效率,可应用于发动机管路系统的设计、改进等方面。

基于MATLAB/Simulink的滑油系统建模仿真与优化

为分析滑油系统特性,研究其与航空发动机协同工作及设计问题,基于滑油系统元部件的流量、压力和换热特性在MATLAB/Simulink下开发了通用仿真模块库,构建了包含供油、回油、通风和热力系统的全系统仿真模型.以某型涡扇发动机及其滑油系统为例,计算了高温起飞工况下滑油系统主要工作参数值,并与商业软件Flowmaster对比计算结果,相对误差保持在3.8%以下.利用全系统仿真模型的拓展性,成功与GasTurb发动机模型进行联合仿真,使用遗传算法优化滑油系统设计参数,通过改变供油分配比例使最高回油温度降低4.12%,可为滑油系统的设计及改进提供参考.