某型APU全权限数字电子控制系统设计及试车验证

某型直升机辅助动力装置(APU)原采用机械液压式控制系统(HMC)。因机械液压控制系统结构复杂不易修改且难以实现先进控制算法等原因而该型APU又面临着性能提升等方面的需求,迫切需要对现有的控制系统进行数控改型。在对原控制系统控制律及其与数控系统差异分析的基础上,对数控系统所涉及的总体结构、控制规律、电动燃油供油系统等关键技术重新进行了设计,并最终实现了该型APU的全权限数字电子控制系统(FADEC)。通过台架试车,验证了该FADEC系统功能、性能及其关键技术。试车结果表明,相比原有的机械液压控制系统,所设计的FADEC不仅扩展了APU原控制系统的控制功能,同时也更加有效地发挥了APU的性能。

一种应用于航空发动机全权限数字电子控制系统的解算器处理技术

针对航空发动机全权限数字电子控制(FADEC)系统中解算器信号处理电路存在精度低、温漂大、响应慢、判象困难等缺点,提出一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的解算器处理技术,采用DDS激励、模拟积分器、象限判断器等实现信号的调制解调,采集误差不超过0.208‰,温漂不大于0.1‰,谐波干扰影响仅为0.03‰,响应速度达到两个周期以内,克服了激励和反馈相位差的影响,实现了四象限判断。

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。

航空发动机全权限数字电子控制系统研究

近年来,我国航空工业取得了突飞猛进的发展,特别在航空发动机控制领域成果频出,进一步促进了我国航空工业的发展。全权限航空发动机数字电子控制技术作为发动机的新型控制技术,有效地提高了发动机的控制性能,改善了发动机的操纵性与可靠性,充分发挥出了发动机的性能,得到了许多国家的重视和研究,已经得到了一定规模的应用,具有较为广阔的发展空间。本文主要针对航空发动机全权限数字电子控制系统进行简要的分析与研究,并对其进行简要的阐述。

航空发动机全权限数字式电子控制系统在中国的发展与展望

简要回顾了国内外航空发动机控制系统的发展,重点介绍了中国正在研制的全权限数字式电子控制(FADEC)系统的结构和功能;从风险分析、关键技术和解决途径3个方面对FADEC系统在中国的发展进行了展望.

全权限数字电子控制器雷电试验方法研究

在分析机载设备雷电感应敏感度试验相关标准的基础上,对全权限数字电子控制器雷电间接效应试验方法进行研究。对雷电间接效应耦合方式进行了分类,并以某型全权限数字电子控制器为例,介绍了数字电子控制器雷电感应瞬态敏感度试验波形组、试验电平选择方法及试验过程。并对空客和波音公司机载设备雷电感应瞬态敏感度试验方法做了初步介绍。研究成果可供制定机载设备雷电防护要求及试验方案时参考。

航空发动机全权限数字电子控制系统概述

随着经济的不断发展和综合国力的不断提高,我国航空事业取得了突飞猛进的发展,航空发动机控制技术作为航空事业的一项关键技术,也有了很大程度的提高。航空发动机全权限数字电子控制系统是一种新型发动机控制系统,该系统能够提高航空发动机的安全性与可靠性,并充分发掘航空发动机性能,应在航天事业中予以推广和使用。本文就航空发动机全权限数字电子控制系统进行详细探讨,以期为航空发动机全权限数字电子控制系统建设提供理论支持。

航空发动机数字电子控制综述

主要对航空发动机监控型电子控制和全权限数字电子式控制进行了论述。它们的特点表明,发动机数字电子控制有广泛的应用前景和价值。

基于故障树-蒙特卡罗模拟的航空发动机控制系统适航审定安全性分析方法

为航空发动机控制系统(FADEC系统)初始适航审定安全性分析提供一种方法.通过将FADEC系统出现故障导致发动机LOTC事件作为系统的失效状态,分析FADEC系统导致LOTC事件的系统单元,建立FADEC系统单元之间的可靠性模型,求出系统失效状态的最小割集,然后在时域内模拟系统状态的随机游走;通过计算机仿真来实现利用蒙特卡罗模拟对系统状态之间的转移时间和转移结果进行抽样来得到大量具体的系统状态,系统失效的概率用抽样得到的系统失效的频率来估计。计算单元修复率为1次/h、0. 8次/h和0. 5次/h三种情况下的FADEC系统瞬时LOTC率和平均LOTC率。结果表明单元修复率为0. 5次/h FADEC系统不满足适航要求的平均LOTC率水平,但其他情况均可以满足要求。可见该方法计算得到的保留故障要求与航空器MMEL适航文件一致。

航空发动机全权限数控系统研究和试飞验证

以某型发动机为控制对象,研究航空发动机全权限数字电子控制系统(FADEC)。对数控系统的总体结构、控制规律、故障诊断及余度设计、电子控制器、液压机械装置、控制软件开发等关键技术分别进行了讨论。通过试飞,验证了该数控系统功能和性能及其关键技术。试飞结果表明,使用全权限数字电子控制系统取代传统的液压机械调节器不仅扩展了发动机控制系统的控制功能,同时也更有效地发挥了航空发动机的性能,改善了发动机的操纵性、维护性和可靠性。

辅助动力装置全权限数控系统研究及试车验证

某型直升机辅助动力装置(APU)原采用的机械液压式控制系统结构复杂、不易修改且难以实现复杂的控制算法。随着技术的发展,迫切需要进行数字电子式控制系统的改型。针对此APU控制系统的数控改型问题,设计了全权限数字电子控制系统(FADEC),并对涉及的总体结构、控制规律、电动燃油供油系统等关键技术分别进行了研究。通过台架试车,验证了该FADEC系统功能、性能及其关键技术。试车结果表明,FADEC与原有的机械液压控制系统相比不仅扩展了APU控制系统的控制功能,而且更加有效地发挥了APU的性能。

航空发动机控制系统数字滤波算法设计对比研究

全权限数字电子控制系统——FADEC,是高性能航空发动机普遍采用的控制形式。借助于嵌入式处理系统完成信号的采集、处理、输出等任务。信号采集系统提供整个发动机控制系统的数据源头,输入信号处理的正确性、准确性将直接影响发动机的整体性能。在对比研究常用数字滤波算法的基础上,给出了各自数字滤波算法的程序设计实现,并给出FADEC系统数字滤波算法的选取原则。

基于运行成本优化的FADEC系统TLD分析

为了降低飞机限时派遣(TLD)的运行成本,提出了全权限数字式电子控制(FADEC)系统TLD分析的运行成本优化方法。构建了TLD分析的典型马尔可夫模型,推导了该模型各状态稳态频度公式,从而建立了系统单位时间运行成本与派遣时间间隔的函数关系,并以此作为运行成本优化的目标函数;推导了发动机控制系统平均安全性水平表达式,建立了平均安全性水平对派遣时间间隔的约束。针对FADEC系统建立了3种不同的形式的系统单位时间运行成本函数模型,并提出了相应的派遣间隔决策建议。结果表明:应用基于成本优化的FADEC系统TLD分析方法进行带故障派遣决策,能够在满足安全性要求的情况下,降低飞机运行成本。

航空发动机全权限数控系统研究及试验验证

以某型发动机为控制对象，研究发动机全权限数字电子控制（FADEC）。对数控系统的组成、故障诊断及余度设计、电子控制器、液压执行机构、控制软件开发等关键技术分别进行了介绍。经试验结果表明，使用全权限数字电子控制有效地发挥了航空发动机的性能，改善了发动机的操纵性，维护性和可靠性。

航空发动机FADEC闪电防护部件检查间隔分析

为确定航空发动机全权限数字电子控制(FADEC)闪电防护部件检查间隔,以限时派遣分析方法为基础,分别在2种典型FADEC构型的马尔可夫模型中引入闪电防护部件失效状态。通过对模型稳态解的计算推导,形成推力控制丧失概率与闪电防护部件检查间隔的函数。以某型发动机FADEC失效数据为例,呈现了闪电防护部件检查间隔分析过程。结果表明:若闪电防护部件失效率足够低,2种构型的闪电防护部件失效对推力控制丧失概率的贡献均不超过2%,不需要单独制定闪电防护部件的检查计划,防护功能的检查可与被保护单元的修理合并;若闪电防护部件失效率高于被保护单元失效率的1/10,闪电防护部件失效对推力控制丧失概率的贡献可能超过20%,则有必要对闪电防护部件制定专门的检查计划。

某型航空发动机FADEC系统设计与仿真

随着飞机对发动机的性能要求越来越高,功能要求越来越多、越来越复杂,使得发动机的控制规律越来越精细,控制作用参数不断增加,导致航空发动机的相关控制系统越来越复杂。传统的机械液压式控制器无法满足当前的多参数、高精度控制的技术要求。为了获得一种具有高速运算、高精度、高可靠性并且能够实现现代控制理论中各种复杂而先进的控制算法的控制器,根据某型核心机的研究任务以及技术要求和设计思想,提出了该型核心机(航空发动机的)FADEC系统的总体设计方案,并在MATLAB下的Simulink建立了相关装置的数学模型并进行了数字仿真。仿真结果表明,所设计的FADEC系统能够提高该型发动机核心机的主要控制变量的控制精度,实现容错控制、状态监视和发动机超温、超转、喘振等各种功能保护,能够满足该核心机的控制要求,具有一定的实际应用价值。

面向FADEC系统BIT验证的综合故障注入器研究

为了评价航空发动机数字电子控制器机内自测试检测能力,提出了一种面向全权限数字电子控制(FADEC)系统机内自测试(B IT)验证的综合故障注入器的设计思想。综合故障注入器采用ARM处理器作为核心控制器;基于数模混合电路,分别通过后驱动技术和电压求和技术实现对数字电路节点和模拟电路节点的故障注入;针对各种传感器和执行机构的电气特征,设计了具有良好逼真度的接口模拟电路,从而与电子控制器(EEC)构成FADEC系统运行环境。通过对具有B IT功能的电子控制器原理样机的故障注入实验,证明该综合故障注入器作为航空发动机FADEC系统B IT设计和应用研究的工具是非常有效的。

航空发动机控制系统的研发与展望

对国内外军用航空发动机控制系统的研制现状和今后的发展方向进行了归纳和分析,主要对主燃油控制、加力燃油控制、尾喷管控制、防喘控制、发动机状态监视和故障诊断各系统的技术特点,方案选择,研究动向进行了介绍和评述。从航空发动机控制系统近年来取得的进展,特别是全权限数字电子控制(FADEC)技术的研究和应用,可以看出航空发动机控制系统的发展潜力巨大,将会对飞机和航空发动机的研制和发展产生巨大的影响。

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。