某超声速风洞喷管控制系统的设计与应用

喷管是超声速风洞试验区获得设计马赫数的重要部件。主要介绍某超声速风洞喷管控制系统原理,然后着重阐述基于PMAC的定位螺母控制、S7-300 PLC的型面控制和通信系统的硬件结构设计以及控制系统人机交互软件的设计。经过试验验证结果表明该系统控制安全可靠、精度高,对保证良好的风洞流场品质发挥了关键作用。

矢量喷管伺服系统联合仿真与控制方案

针对矢量喷管位置伺服系统在实际运行过程中容易受到系统外部扰动导致参数不确定的问题,设计了基于软件接口的机电液系统联合仿真与控制方案,通过SolidWorks、ANSYS、ADAMS、EASY5和Simulink之间数据交换分别建立了矢量喷管伺服机构刚柔耦合动力学模型、液压系统动态模型和滑模控制器,并通过接口实现了矢量喷管位置伺服系统仿真模型的集成。仿真结果证明:采用自适应模糊滑模控制器有效克服了矢量喷管位置伺服系统参数不确定和非线性的影响,实现了对矢量喷管伺服机构的高精度控制。

基于模型的矢量喷管控制系统设计

为实现矢量喷管控制系统正向研发"V"字模型,使用基于模型的设计方法开展矢量喷管控制系统的设计和验证。建立了包含矢量喷管液压机械单元、矢量喷管控制器及矢量偏转运动的矢量喷管控制系统模型,与发动机模型、飞机模型集成用于矢量喷管控制系统的系统综合设计。使用模型自动测试技术开展数字仿真试验,利用自动代码生成技术和实时仿真技术实现控制软件快速开发和系统半物理试验,试验结果表明了矢量喷管控制系统设计的正确性、高效性。

航空发动机二元矢量喷管控制系统设计及验证

矢量推进和红外隐身能力在现代空战中尤为重要,与之密切相关的是航空发动机尾喷管,根据某型发动机二元矢量喷管的特定工作条件,对其控制系统开展研究,提出了喷管喉道控制和矢量控制双回路双余度的设计方案,实现了在发动机稳态和过渡状态下调节喷口喉道面积、出口面积及矢量偏转,并在故障状态下将矢量喷口控制到安全位置等功能。经计算仿真及整机试验验证,设计方案合理可行,满足某型发动机使用要求。

多轴液压系统同步控制关键技术研究

针对半挠性璧喷管型面系统控制结构复杂,且其控制参数具有非线性和强耦合性,难以保证同步控制精度的问题。以阀控缸的压力流量方程为理论指导,推导了半挠性璧喷管型面伺服油缸的输出位移xp与滑阀阀芯开度xv传递函数,并以此提出改进型环形耦合同步控制算法。而后,以伺服油缸输出位移xp与滑阀阀芯开度xv传递函数为基础,将各伺服缸的输出位移及位移跟踪误差作为研究对象,在Matlab/Simulink中对改进型环形耦合控制算法与虚拟主轴控制算法进行对比仿真分析。分析结果表明相比于虚拟主轴控制算法,采用了改进型环形耦合控制算法的控制系统,各伺服缸活塞杆的输出位移曲线分布间距更加紧密,线型更加平滑且其输出位移更接近理想值,反应了改进型环形耦合控制算法能够有效的提高位移同步控制性能,对后续的型面同步控制器设计工作提供了充足的设计依据。

F110的最新衍生型F110—GE-129EFE的发展与设计特点

介绍了Ｆ１１０发动机的最新改进型Ｆ１１０－ＧＥ－１２９ＥＦＥ的发展情况与设计特点。比较了该发动机在提高性能的衍生改进型 Ｆ１１０－ＧＥ－１２９（ＩＰＥ）基础上的技术改进。重点介绍了 ＥＦＥ型发动机的风扇加力燃烧室、喷管系统设计改进的特点。

二元俯仰矢量喷管排气系统红外特征模拟实验

实验研究了二元俯仰矢量喷管排气系统在几何偏转角0°,10°,20°三种状态下的壁面温度分布与红外辐射特征,并与基准轴对称喷管排气系统进行了对比分析。结果表明:二元俯仰矢量喷管排气系统的红外辐射特征相对基准轴对称喷管排气系统有明显下降,正尾向降幅约10%;随着几何偏转角的增加,隔热屏与收敛段的温度逐渐上升,偏转段压力侧壁面温度略有上升,吸力侧壁面温度略有下降,最大变化幅值30K;排气系统红外辐射强度随偏转角增大而增大,尾向15°~45°和-15°^-60°范围内增幅明显,最大增幅可达70%。