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

1、高空臺(tái)進(jìn)排氣調(diào)壓系統(tǒng)包括：發(fā)動(dòng)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(tái)模擬航空發(fā)動(dòng)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(dòng)機(jī)試車(chē)安全和性能測(cè)量的有效性密切相關(guān)。
　　目前我國(guó)高空臺(tái)在進(jìn)行核心機(jī)試驗(yàn)、彈用發(fā)動(dòng)機(jī)高空起動(dòng)、航空發(fā)動(dòng)機(jī)高空推力瞬變等過(guò)渡態(tài)試驗(yàn)時(shí)，進(jìn)氣壓力及排氣環(huán)境壓力控制效果較差，影響發(fā)動(dòng)機(jī)試車(chē)安全和性能評(píng)定，迫切需要進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)。而另一方面，航空發(fā)動(dòng)機(jī)高空模擬試驗(yàn)是高風(fēng)險(xiǎn)、高能耗的試

2、驗(yàn)，僅允許在可靠保證發(fā)動(dòng)機(jī)及試驗(yàn)設(shè)備安全的前提下，通過(guò)少量試驗(yàn)調(diào)試進(jìn)排氣壓力控制系統(tǒng)，增加了控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)和改進(jìn)的風(fēng)險(xiǎn)、難度。
　　本文正是針對(duì)以上問(wèn)題，研發(fā)高空臺(tái)進(jìn)排氣調(diào)壓半物理仿真平臺(tái)，并利用該平臺(tái)對(duì)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(jì)和探索性研究。主要內(nèi)容為：
　　1．本文介紹了一種集高空臺(tái)進(jìn)氣調(diào)壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)、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(tái)，同時(shí)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(guò)仿真

3、試驗(yàn)與真實(shí)試驗(yàn)的對(duì)比證明了，本人論文期間所建立的數(shù)學(xué)模型、實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)是切合實(shí)際的并能滿(mǎn)足工程需要。
　　2．本文詳細(xì)研究了航空發(fā)動(dòng)機(jī)高空模擬試驗(yàn)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(dòng)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(dòng)補(bǔ)償控制適用于彈用發(fā)動(dòng)機(jī)高空起動(dòng)、航空發(fā)動(dòng)機(jī)高空推力瞬變?cè)囼?yàn)，按輸入補(bǔ)償控制主要適用于核心機(jī)試驗(yàn)。經(jīng)半物理仿真試驗(yàn)測(cè)試，所設(shè)計(jì)

4、的復(fù)合控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了快動(dòng)態(tài)和高精度的統(tǒng)一。
　　3．本文詳細(xì)分析了我國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)高空模擬試驗(yàn)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(shí)，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(shí)現(xiàn)的某些細(xì)節(jié)。通過(guò)半物理仿真試驗(yàn)結(jié)果證明，所設(shè)計(jì)的模糊PID控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了快動(dòng)態(tài)和高精度的統(tǒng)一。
　　4．本文詳細(xì)研究了高空臺(tái)液壓調(diào)節(jié)閥閥位數(shù)字P控制。