高精度燃气轮机控制器在回路的仿真研究

采用容积法建立了非迭代和模块化的燃气轮机实时模型,并提出其实时求解算法;同时还建立了通用的燃气轮机控制器在回路的实时仿真平台,并在PC机上获得了高精度实时时钟.基于该实时模型和平台,进行了高、低压压气机和涡轮共轴的燃气轮机起动、升降负荷和甩负荷仿真试验,并通过整定PID控制器参数获得了理想的燃气轮机动态响应特性.结果表明:该实时模型、算法和平台可满足高精度燃气轮机控制器在回路的仿真需要,具有工程应用价值.

航空发动机二自由度鲁棒控制器设计与验证

为了克服传统单自由度控制算法无法兼顾系统的性能和鲁棒性要求的缺陷,将二自由度和H∞控制相结合,引入二自由度H∞回路成形控制方法对某型涡扇发动机进行控制器设计;同时为了保证被控对象的输出在稳态下能较好地跟踪参考模型的输出,引入一个常数矩阵对控制回路进行了变形;为更充分对控制器性能进行验证,在设计的航空发动机数控系统实时仿真平台上进行了仿真,证实了所设计的鲁棒控制器在航空发动机控制上具有良好的性能。

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。