航空發(fā)動(dòng)機(jī)健康管理系統(tǒng)快速原型方法研究.pdf

1、航空發(fā)動(dòng)機(jī)健康管理技術(shù)可以有效提高發(fā)動(dòng)機(jī)的安全性和可靠性。目前傳統(tǒng)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)健康管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法具有周期長(zhǎng)、成本高、風(fēng)險(xiǎn)大等問(wèn)題，而快速原型技術(shù)可以有效提高系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)效率，因此本文針對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)健康管理系統(tǒng)的快速原型方法展開(kāi)研究。
　　論文分析了健康管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)的總體需求，提出了面向健康管理系統(tǒng)的快速原型設(shè)計(jì)方法。采用模塊化的思想構(gòu)建了基于虛擬儀器語(yǔ)言和快速原型技術(shù)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)健康管理系統(tǒng)快速原型仿真平臺(tái)。以CompactRIO

2、平臺(tái)為核心，在實(shí)時(shí)響應(yīng)最高的現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列（FPGA）環(huán)境下設(shè)計(jì)了信號(hào)接口單元，模擬發(fā)動(dòng)機(jī)真實(shí)傳感器值，并提供了基于Windows平臺(tái)的健康管理軟件實(shí)時(shí)開(kāi)發(fā)環(huán)境，可以將健康管理算法快速部署下載至硬件平臺(tái)構(gòu)成快速原型控制器。
　　研究了某型渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)化模型的建模方法，根據(jù)試車數(shù)據(jù)建立了渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)化模型，包括起動(dòng)、穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)過(guò)程的渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)化模型。同時(shí)研究了根據(jù)試車數(shù)據(jù)修正動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)模型的方法，修正效果較好。在快速原型仿真平臺(tái)中

3、進(jìn)行簡(jiǎn)化模型的的動(dòng)穩(wěn)態(tài)通訊仿真，驗(yàn)證了平臺(tái)通訊的實(shí)時(shí)性。
　　開(kāi)展了快速原型控制器的軟件設(shè)計(jì)研究，包括算法設(shè)計(jì)及其在LabVIEW中程序的模塊化設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)了航空發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)控制算法和健康管理算法，并采用MathScript節(jié)點(diǎn)、子VI、動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)DLL三種方式進(jìn)行快速原型控制器中算法的模塊化設(shè)計(jì)，為發(fā)動(dòng)機(jī)快速原型控制器中算法地快速部署運(yùn)行奠定軟件基礎(chǔ)。
　　開(kāi)展了快速原型控制器的HIL仿真驗(yàn)證，在快速原型仿真平臺(tái)中驗(yàn)證了系統(tǒng)控