基于AMESim的航空发动机机械液压式控制系统仿真平台的搭建与仿真研究

来源 :中国民航大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:ahaulxg
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航空发动机控制系统确保发动机在任何飞行条件和工作状态下都能稳定安全可靠高效地运行。尽管航空发动机的控制方式已经从机械液压式控制向数字电子式控制转变,但机械液压式控制系统由于具有技术成熟、可靠性高、抗电子干扰性的特点,在我国现役发动机和某些军用发动机上仍有使用,因此对航空发动机机械液压式控制系统进行研究依然具有重要的意义和工程价值。本文的目的是搭建一个航空发动机机械液压式控制系统仿真平台,在此平台上用户能够快速搭建特定的发动机机械液压式控制系统并进行控制系统的仿真分析和性能优化工作。仿真平台的搭建需要解决三个方面的问题:部件库的搭建、用户界面的创建以及适用于本平台的优化算法。为便于部件库的使用、维护和扩展,提出了按功能分类建立部件库的方法和统一的部件模型命名规则。根据仿真平台的功能需求和界面设计原则,设计了仿真平台用户界面的总体架构,在主界面上设有文件、原理、建模、分析、优化和帮助菜单。遗传算法不依赖于模型梯度,算法简单、通用性强、鲁棒性强,在求解非线性、多模型、多目标等复杂系统优化问题上优点突出,非常适合机械液压式控制系统的优化设计问题。平台利用GUIDE、AMESim/Simulink、MATLAB作为用户界面开发、部件库搭建、优化算法编写的工具,设置了AMESim与Simulink的接口,能够在Simulink中调用AMESim部件模型。将仿真平台的部件库、用户界面和优化算法集成为一个整体,解决了三者之间通信的问题。通过发动机机械液压式单轴转速控制系统的搭建、仿真分析和优化设计,验证了仿真平台的实用性。仿真平台的部件库层次清晰、命名合理,可扩展性强。用户界面易用美观,有很好的响应性。遗传算法作为优化算法在本平台有很好的适用性。可作为研究航空发动机机械液压式控制系统的良好的仿真平台。
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