基于DSP的飞机环境控制器设计与实现

针对飞机飞行过程中对机内环境控制要求,为满足飞机环控系统对设定目标的跟踪控制,提出了一种以TMS320F28335为核心的嵌入式控制系统。控制系统采用模糊控制策略实现对典型飞机环境参数——温度、压力的控制。从软、硬件两个方面介绍了该嵌入式控制系统的设计和工作原理,根据系统设计完成了控制器样机研制并进行了地面试验验证。通过试验验证和对试验结果总结分析,证明所设计的控制系统具有较高的工程实践价值。

飞机环境控制系统制冷空调技术现状

飞机环境控制系统为机载人员的舒适安全和机载设备的稳定运行提供环境保障,制冷空调系统非常重要。本文归纳了飞机飞行的环境特点、负荷特性、制冷空调系统功能要求、热力学原理和系统流程等;对比了空气压缩式制冷循环(基本循环、二轮升压、三轮升压、四轮升压和逆升压等)、蒸气压缩式制冷循环及组合制冷系统的构成与性能特点,以及高压分水器与低压分水器的优缺点;阐述了热电制冷和环路热管技术等环控系统中先进制冷空调技术以及加湿、舱内气压控制等技术发展现状;总结和展望了未来飞机制冷空调系统关键技术和研究方向。

航空升压式空气循环制冷组件动态特性的仿真研究

详细描述了航空升压式空气循环制冷组件的工作原理。建立了该组件中压气机、涡轮、转轴以及中间冷却器的非线性动态模型。根据部件动态特性的不同时间尺度,分别考虑气体的压力、温度以及转轴转速随时间的变化过程。在MATLAB/SIMULINK系统仿真环境下,采用模块化的建模思想开发了该组件的动态仿真工具箱。以某型飞机环境控制系统的升压式空气循环制冷空气循环制冷组件为例,进行了仿真计算并给出系统的稳态结果和动态过程分析。

飞机环境控制系统的仿真研究

以飞机环境控制系统(AECS)为研究对象,建立了系统各主要部件的数学模型,对系统进行了仿真研究。采用模块化结构的方法,利用Matlab/Simulink建立各部件的仿真模块并构成系统进行仿真研究,对系统在扰动下的动态响应进行了仿真分析。仿真结果表明所建模型具有较高的精度,为研究飞机环境控制系统的动态性能提供了新的实现途径。

基于Matlab的飞机环境控制系统动态仿真

在分析了各个部件工作原理的基础上,建立了飞机环境控制系统各主要部件的数学模型,利用Matlab软件开发了各部件的仿真模块。用所建模块搭建了某型飞机环控系统的仿真模型,并进行了仿真研究,结果表明本文的仿真模块具有较高的精度。为飞机环控系统的动态仿真提供了新的实现途径,对飞机环境控制系统的设计和优化具有一定的参考意义。

飞机环控系统典型故障分析

环控系统解决了飞机座舱的供气、调温和增压问题,座舱的压力制度按3个阶段进行。通过典型的飞机环控系统故障,对座舱压力调节机理进行了分析,介绍了座舱压力调节过程,分析了导致飞行员耳膜疼痛、座舱压力持续下降的原因,提出了预防故障发生的建议。

机载设备吊舱环境控制系统设计及参数优化

介绍了国外机载设备吊舱环境控制系统技术发展的状况 ,提出了一种新的吊舱环境控制系统方案 ,结合该系统的研制 ,分析了吊舱环境控制系统的设计难点并阐述了解决问题的措施。在此基础上建立了 4种吊舱环境控制系统优化设计的数学模型 ,并对其优化方法进行了探讨 ,采用正弦法结合单纯形加速法 ,对系统方案及参数选择进行了寻优 。

高压除水环境控制系统的解耦控制

高压除水环境控制系统是典型的多输入多输出 (MIMO)复杂控制系统 ,各个变量之间存在很强的耦合关系 .试飞证明 ,采用传统的PID控制方法不能很好的解决电子设备和座舱的冷却问题 ,最明显的就是电子设备舱的冷却效果不佳 .因此 ,对现有的飞机环境控制系统 (ECS)必须加以改进 .通过仿真表明 ,采用输出反馈、静态解耦控制后的环境控制系统能够满足系统设计要求 .

我国大型飞机环境控制系统研制展望

根据我国大型飞机研制的任务需求,结合未来飞机环控系统的发展趋势,从气源系统设计技术、高效大流量制冷系统设计技术、数字式座舱压力调节系统设计技术、综合空气管理系统设计技术及防冰系统设计技术等5个方面探讨了适用于我国大型飞机环境控制系统的现实构型和未来发展。

飞机环控系统引气分系统动态特性试验研究

对飞机环控系统引气分系统的动态性能进行了试验研究 .主要研究了在不同流量和温度值的引气量的冲击下系统的温度响应 ,以及引气流量突变时系统的温度响应和引气压力变化时系统的压力响应 .试验结果表明 :系统的压力响应时间在 1s内 ,而系统的温度响应在 1 0～ 3 0s之间 .

高性能军用机环境控制系统研究发展趋势的探讨

讨论了未来高性能军用机环境控制系统发展可能采用的技术，例如：闭式空气循环技术；综合数字控制技术；蒸发循环技术；先进驱动的空气循环机和压气机技术；以及从属于综合机载机电系统的综合环境控制系统技术。

飞机环控系统引气分系统动态性能分析

对某型飞机的环控系统引气部分进行了动态性能分析，并作了实验研究．实验结果表明，模型计算值和实验值符合较好，该模型对环控系统引气分系统有很好的实用价值．

综合数字控制技术在飞机环境控制系统的应用

提出了一套新的综合数字控制硬件和软件解决方案应用于飞机环境控制系统中,以某先进战斗机环境控制系统为例先后进行了计算机仿真设计和原理性验证试验。结果表明,采用模糊控制方法的综合数字控制系统改善了原PID控制系统的性能,具有响应快、稳态精度高等特点,达到了飞机功能子系统的总体设计要求。

民用客机座舱温、湿度限制等效安全研究与应用

受低纬度区域低空空气高湿度影响,民用客机对适航条款FAR/CCAR25.831(g)的符合性验证非常困难。以FAA的MSHWG报告为指导,通过验证座舱温、湿度限制等效安全规则间接验证某型民用客机对适航条款FAR/CCAR25.831(g)的符合性,即采用热分析方法计算民用客机通风系统失效时座舱内部乘员人体核心温度的变化,并将其与MSHWG报告规定的人体核心温度标准值对比,说明某型民用客机对适航条款FAR/CCAR25.831(g)的符合性。

飞机系统设计若干研究新进展

飞机系统设计是飞机研制的重要组成部分,它关系到飞机整体性能的提高。新一代飞机性能指标的不断提高,对各系统提出了更高的设计要求。为此,阐述了液压系统、燃油系统和环境控制系统的新发展、新要求、新方法。希望为相关的飞机系统设计研究方向提供一定的参考。

客机座舱气态污染物及其净化技术现状

介绍了客机座舱环境的特点与飞机环境控制系统中的通风净化系统,给出了国外关于机舱内空气质量的实际调查结果,总结了目前新风中臭氧处理的方法及可能面临的问题,对可用于回风中挥发性有机化合物处理的几种技术及其利弊进行了分析对比,探讨了机舱空气净化技术的发展方向。

基于Simplorer/MATLAB的多电飞机环控系统研究

介绍了多电飞机环控系统的功能和原理,研究了高速电机驱动的空气循环制冷技术,并设计出由高速电机驱动的闭环式空气循环系统。以B787为例建模,选择永磁同步电机驱动压气机,采用电压空间矢量PWM方式控制电机系统。利用Simplorer、Maxwell与MATLAB软件对闭环系统进行建模仿真,验证了模型具有良好的稳态和动态性能,以及高速电机用于循环制冷的合理性。

多电飞机电动环境控制系统关键技术研究

本文介绍了民用飞机经济性、环保性等技术发展需求,指出了机载机电系统的多电化发展方向,分析了电动环境控制系统的技术优势及国内外发展现状,阐述了座舱增压、空调制冷、蒸发循环制冷、辅助液体冷却等电动环境控制关键技术,为国内宽体客机环境控制系统方案论证、研制提供技术支撑。

多电飞机电动环境控制系统设计研究综述

随着飞机设计朝着多电化发展,多电飞机中电动环境控制系统的研制受到了广泛关注。本文介绍了B787飞机电动环控系统运行原理,综述了目前电动环控系统的架构设计与权衡、关键部件设计的研究现状,指出采用电动环控系统设计会导致飞机设计更趋复杂,因此需要集成化的工具支持电动环控系统的架构设计,并发展可替代CFD计算的代理模型技术来缩短关键部件的设计周期,为我国电动环境控制系统的研究和发展提供参考。

旅客机环境控制系统的发展

回顾了飞机环境控制系统在民用旅客机应用中的技术发展过程，介绍了现役各种民用飞机的不同技术方案的环境控制系统特点，比较讨论了３种不同中型民用旅客机的环境控制系统方案，展望了民用飞机的环境控制系统的发展趋势。