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涡轮增压是提高发动机动力性和改善经济性的最有效措施。高空环境条件对航空发动机提出了功率恢复的特殊要求,而增压技术是实现发动机高海拔功率恢复的重要措施。目前,国外小型航空活塞式发动机涡轮增压技术已经比较成熟,国内正在致力于这方面的研究。本文以ROTAX 914发动机为研究对象,对GT25涡轮增压器与发动机的匹配、JK48可变截面涡轮增压器与发动机的匹配以及涡轮增压控制系统的动态特性进行了研究。本论文在对发动机涡轮增压器进行选型的基础上,应用MATLAB/Simulink软件建立了GT25增压器与发动机匹配、JK48增压器与发动机匹配以及增压控制系统动态特性的仿真模型；研究了不同海拔下发动机与增压器的匹配规律。通过研究,确定了GT25增压器与发动机的匹配规律,建立了增压器放气阀开度随发动机转速和海拔高度变化的MAP图,分析了充量系数和过量空气系数对GT25增压器与发动机匹配规律的影响。对JK48可变截面涡轮增压器与ROTAX 914发动机的匹配规律进行了仿真研究。确定了JK48增压器与发动机的匹配规律,建立了叶片转角随发动机转速和海拔高度变化的MAP图,讨论了涡轮效率、涡轮流量系数以及发动机充量系数等因素对JK48可变截面涡轮增压器与发动机匹配的影响。对涡轮增压控制系统的动态特性进行了仿真研究；结果表明,在一定的负载转动惯量下,控制系统具有较好的动态响应特性、准确性和稳定性。研究了控制算法对增压控制系统动态特性的影响,比较了普通PID和积分分离PID算法下控制系统的动态特性。通过研究,确定了负载转动惯量对增压控制系统性能的影响规律。研究结果可以为我国四冲程活塞式航空发动机研发过程中涡轮增压器的选型、增压器与发动机的匹配以及涡轮增压控制系统的设计等提供一定的分析依据。