某高空臺模擬高度及馬赫數(shù)控制系統(tǒng)改進(jìn)設(shè)計技術(shù)研究.pdf

1、高空臺進(jìn)排氣調(diào)壓系統(tǒng)包括：發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)，排氣環(huán)境壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)。進(jìn)排氣調(diào)壓系統(tǒng)是高空臺模擬航空發(fā)動機(jī)飛行高度、馬赫數(shù)的最主要系統(tǒng)，其壓力控制效果與發(fā)動機(jī)試車安全和性能測量的有效性密切相關(guān)。
　　目前我國高空臺在進(jìn)行核心機(jī)試驗、彈用發(fā)動機(jī)高空起動、航空發(fā)動機(jī)高空推力瞬變等過渡態(tài)試驗時，進(jìn)氣壓力及排氣環(huán)境壓力控制效果較差，影響發(fā)動機(jī)試車安全和性能評定，迫切需要進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計。而另一方面，航空發(fā)動機(jī)高空模擬試驗是高風(fēng)險、高能耗的試

2、驗，僅允許在可靠保證發(fā)動機(jī)及試驗設(shè)備安全的前提下，通過少量試驗調(diào)試進(jìn)排氣壓力控制系統(tǒng)，增加了控制系統(tǒng)開發(fā)和改進(jìn)的風(fēng)險、難度。
　　本文正是針對以上問題，研發(fā)高空臺進(jìn)排氣調(diào)壓半物理仿真平臺，并利用該平臺對進(jìn)排氣調(diào)壓系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、控制算法等進(jìn)行創(chuàng)新性設(shè)計和探索性研究。主要內(nèi)容為：
　　1．本文介紹了一種集高空臺進(jìn)氣調(diào)壓系統(tǒng)設(shè)計、調(diào)節(jié)方案分析和控制規(guī)律研究于一體的通用仿真平臺，同時可用于進(jìn)氣調(diào)壓系統(tǒng)全功能檢查和人員培訓(xùn)。通過仿真

3、試驗與真實試驗的對比證明了，本人論文期間所建立的數(shù)學(xué)模型、實時仿真系統(tǒng)是切合實際的并能滿足工程需要。
　　2．本文詳細(xì)研究了航空發(fā)動機(jī)高空模擬試驗進(jìn)氣壓力控制系統(tǒng)及其主要干擾源特性，提出在進(jìn)氣壓力反饋常規(guī) PID控制的基礎(chǔ)上，增加按空氣流量擾動補(bǔ)償和按輸入補(bǔ)償?shù)那梆伩刂?，?gòu)成復(fù)合控制系統(tǒng)。其中按空氣流量擾動補(bǔ)償控制適用于彈用發(fā)動機(jī)高空起動、航空發(fā)動機(jī)高空推力瞬變試驗，按輸入補(bǔ)償控制主要適用于核心機(jī)試驗。經(jīng)半物理仿真試驗測試，所設(shè)計

4、的復(fù)合控制系統(tǒng)實現(xiàn)了快動態(tài)和高精度的統(tǒng)一。
　　3．本文詳細(xì)分析了我國航空發(fā)動機(jī)高空模擬試驗排氣環(huán)境壓力控制系統(tǒng)現(xiàn)狀，及其主要的不足之處，并提出建立 PID參數(shù)在線模糊自整定排氣環(huán)境壓力控制系統(tǒng)。在詳細(xì)介紹模糊 PID算法的同時，還介紹了此種控制算法在排氣環(huán)境壓力控制系統(tǒng)上實現(xiàn)的某些細(xì)節(jié)。通過半物理仿真試驗結(jié)果證明，所設(shè)計的模糊PID控制系統(tǒng)實現(xiàn)了快動態(tài)和高精度的統(tǒng)一。
　　4．本文詳細(xì)研究了高空臺液壓調(diào)節(jié)閥閥位數(shù)字P控制。