航空发动机数字式电子控制器综合测控系统设计

针对某型发动机数字式电子控制器在外场维修保障中面临的现实问题,在充分研究该型电子控制器信号特点并对一线维修人员实际需求进行广泛调研的基础上,设计了一型综合测控系统。通过采用全数字化设计、改进DDS技术的信号调理电路、运用虚拟仪器技术等手段,实现了高精度测控系统的小型化、模块化及自动化。测试表明,系统能够实现对原系统的上位替换,且操作简便、携行能力强、精度高,其中电压参数及时间参数的测量精度分别可达±0.01 V、±10 ms,传感器信号的模拟精度则分别能达到±0.2 Hz、±0.01 V与±0.01Ω,同时该系统也能为后期智能化检测提供硬件支撑。

浅谈小型航空发动机数字电子控制器设计技术

引言现代社会已经任逐步实现数字化，我国航空领域也一直在数字化道路上奋斗着。本文主要对小型航空发动机数字电子控制器的设计技术进行研究，希望有助于推动控制系统的完善。科学技术在不断发展，航空发动机控制系统作为飞机上的重要控制系统也在飞速的发展。目前电子计算机技术的更新及应用逐渐在促进全限制数字电子式控制系统的完善。该系统的核心是计算机，利用计算机的数字计算能力和逻辑处理能力对发动机的运作产生推进，不断提高发动机的可操作性。我国科研人员也一直在不断研究航空控制系统，取得了一定的成就，但是和发达国家之间还存在着很大的差距，以下主要就其设计细节进行阐述。

基于FPGA的航空发动机电子控制器设计技术研究

基于FPGA的并行运行、可重配置以及采用软/硬件协同设计的技术特点,提出了一种基于FPGA的片内分布式航空发动机电子控制器设计方法。重点研究了FPGA内嵌处理器选型、硬件协处理器及同步数据总线设计等3个关键技术问题。在此基础上,基于Altera FPGA-EP2C35设计了控制器原理样机,并进行了硬件性能测试,结果表明该控制器设计方法在当前的技术条件下具有实施的可行性。所提出的发动机电子控制器设计方法有利于克服当前集中式电子控制器设计时存在的软件高度定制、可重用性差、并行实时任务开发难度大、开发效率低等缺点,降低了FADEC系统的全寿命周期费用。

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.

航空发动机电子控制器可测试性技术应用研究

基于边界扫描的测试思想,提出了1种航空发动机电子控制器可测试性设计方案。通过器件管脚的边界扫描单元,在板级甚至多个目标板组成的复杂系统间,构建了1条在集成电路边界绕行的移位寄存器链,可以实现复杂集成电路的嵌入式测试。该方案还可以实现故障注入,对航空发动机电子控制器机内自测试(B IT)能力进行验证。

面向对象的航空发动机电子控制器建模与仿真

为了模拟航空发动机电子控制器的结构和功能,根据1种典型的民用涡扇发动机数字电子控制器的硬件结构和工作原理,采用基于面向对象的建模方法,为航空发动机数控系统仿真平台FADEC Works搭建了数字电子控制器部件仿真类库,利用数字电子控制器部件仿真类库建立了双通道数字电子控制器模型,在FADEC Works仿真平台上与发动机模型进行了集成,构成了航空发动机闭环数控系统,并对搭建的双通道数字电子控制器模型进行了仿真和验证。结果表明:利用数字电子控制器部件仿真类库搭建的数字电子控制器模型能够模拟数字电子控制器的运行过程。该模型可应用于控制运行逻辑、故障诊断逻辑、通道切换逻辑的开发、集成、测试和验证。

航空发动机数字电子控制器通道恢复技术研究

为提高航空发动机数字电子控制系统可靠性,开展了数字电子控制器通道恢复技术研究。针对航空发动机电子控制器单个通道异常复位、供电异常导致通道间失步、运行不协调的情况,开展了数字电子控制器通道恢复技术研究。针对某涡扇发动机数字电子控制器,完成了通道恢复流程设计和恢复要素识别;半物理模拟试验结果表明通道恢复方法合理有效,具有较好的工程实用价值。

实时操作系统在发动机数字电子控制器中的尝试

在自主设计的电子控制器硬件平台上,利用实时操作系统Sm all RTOS51开发了控制软件;介绍了控制系统的任务划分、时钟节拍和中断管理3个方面的设计方法。在发动机台架上对微型涡喷发动机进行的起动过程控制和转速闭环调节试验表明,该控制软件在时间精度和可靠性方面能够满足发动机控制的要求。

基于DSP和CAN总线的发动机电子控制器核心电路模块研究

为了满足复杂控制算法和分布式控制的需要 ,提出一种基于数字信号处理器 ( DSP)和控制器局域网( CAN)总线的电子控制器核心电路模块的设计方案 ,并进行了工程实现。阐述了硬件设计和软件设计中的关键技术问题 ,并通过实物在回路仿真实验 ,验证了本核心电路模块设计方案的可行性。该模块也可作为飞 /推综合控制。

某型航空发动机电子控制器转速通道自动测试系统

在研究某型航空发动机电子控制器转速通道工作原理的基础上 ,利用工控机组建了该控制器转速通道的自动检测系统。详细地介绍了控制器转速通道自动检测系统的设计过程 ,重点介绍了应用研华数据采集卡PCL 81

CAN总线在航空发动机电子控制器中的应用

航空发动机电子控制器采用CAN总线实现发动机控制系统与飞机综合控制系统通信，从硬件和软件两个方面对CAN总线在电子控制器中的应用进行了详细设计。电子控制器与飞机综控机调试结果表明CAN总线软硬件设计满足要求，为后续发动机控制系统的研制奠定良好基础。

航空发动机LQG/LTR多变量控制器实验验证

针对航空发动机这一具有耦合和强非线性被控对象,引入了LQG/LTR多变量控制器设计方法,在介绍其原理的基础上利用该方法设计了某型航空涡扇发动机的LQG/LTR控制器;为了检验所设计控制器的性能,设计了硬件在回路仿真系统,从软件编程和硬件选型构建两方面介绍了仿真系统的设计方法,并利用构建的仿真系统验证了所设计的LQG/LTR控制器具有良好的鲁棒性和抗干扰性,表明LQG/LTR方法适合用于航空发动机多变量控制器设计,所设计的硬件仿真系统能较好的再现发动机及其控制系统的工作过程。

某型航空发动机仿真控制器调节计划实现

为了解决某型航空发动机的调节计划问题,介绍了某型发动机数字控制器的各种调节计划,论述了系统中数字控制器的调节计划并进行了仿真。该仿真系统既是为发动机电子控制器提供一个仿真的环境,也可以作为控制器算法的验证平台,即用一个控制算法与该仿真平台相连,使整个系统可以工作,并使平台能够实现数据的通信与转换,计算结果可用来评定该控制算法的性能。系统采用与真实电子控制器相同的控制算法来模拟电子控制器。

航空发动机电子控制器的电磁兼容性初探

航空发动机的电子控制器是最重要的航空电子设备之一。电磁兼容性EMC（ElectromagneticCompatibility）是航空电子设备的一个重要性能指标，电磁兼容性设计是航空电子设备功能设计的一部分。本文通过航空发动机电子控制器工作电磁环境的分析，说明了进行EMC设计的重要性，同时对航空发动机是电子控制器的EMC设计和试验进行了初步探讨。

航空发动机电子控制器动力学特性分析

本文介绍了航空发动机电子控制器,阐述了其功能,并从模块板动力学建模与仿真、模块板的试验模态分析两个角度入手对电子控制器的力学特性进行了深入的分析。

基于VxWorks的航空发动机控制系统软件设计

在深入研究发动机控制系统软件设计要求的基础上,应用VxWorks操作系统给出了航空发动机数字电子控制器的多任务环境的设计方法、设计了数字电子控制系统的应用软件。该应用软件采用C＋＋语言设计,根据数字电子控制系统的要求及控制目标,依照高内聚、低耦合的软件设计原则,对各种任务进行了分类并模块化开发,完成了软件设计工作。该软件满足某型航空发动机的控制功能、性能及可靠性要求。

插板式自然冷却航空发动机控制器内部温度场分布研究

通过试验对某型插板式自然冷却航空发动机电子控制器内部温度场进行了研究,证实了环境温度、功率、热传导途径等因素对控制器内部温度场的影响,获得了插板式自然冷却控制器内部温度场的一些基本规律。同时还应用CFD软件Flotherm对控制器内部温度场进行了数值仿真研究,其结果与试验结果基本吻合,为电子控制器热设计提供了一种新的方法。

某发动机电子控制器的电磁兼容性设计

简述了某发动机电子控制器电磁兼容性设计的思想和方法 ,并通过试验进行了验证和完善 。

鲁棒控制用于涡喷发动机控制器设计

基于LMI(LinearMatrixInequality,线性矩阵不等式)的方法,将PID控制律与鲁棒技术交叉结合,考虑了控制受限条件,提出了一种基于LMI的输出反馈PI控制器分段设计的切换方法。这一技术应用于某型涡喷发动机全功能的数字式电子控制器的稳态控制中,并介绍了该型涡喷发动机控制系统的组成,包括硬件、软件、步进电机执行机构及燃油计量装置。设计的电子控制器在发动机半实物仿真平台上进行了鲁棒性能的验证,实现了电子控制器的等转速调节功能和逻辑监控保护功能,满足涡喷发动机多功能FADEC控制要求。