微型渦噴發(fā)動機數(shù)字控制系統(tǒng)設(shè)計研究.pdf

1、微型渦噴發(fā)動機廣泛應(yīng)用于民用航模領(lǐng)域，并且在軍用領(lǐng)域也受到越來越多的重視，逐漸成為小型戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈、小型無人機、低成本攻擊彈藥的核心動力裝置。其控制系統(tǒng)是確保該動力裝置充分發(fā)揮其性能的關(guān)鍵，并且凸顯數(shù)字化、高度集成及低成本的顯著特點。本論文以微型渦噴發(fā)動機為控制對象，對其數(shù)字式控制系統(tǒng)進行了方案設(shè)計、仿真研究及系統(tǒng)的工程實現(xiàn)。
　　 首先，論證了微型渦噴發(fā)動機的應(yīng)用背景、系統(tǒng)功能及系統(tǒng)架構(gòu)，針對其核心組成單元開展了軟、硬件設(shè)計工作。

2、主要包括ARM內(nèi)核的嵌入式數(shù)字電子控制單元的硬件電路設(shè)計、基于實時操作系統(tǒng)內(nèi)核μ COSⅡ的嵌入式軟件研制開發(fā)以及有位置直流無刷電動燃油泵的設(shè)計研制工作；
　　 針對微型渦噴發(fā)動機的應(yīng)用特點，選取了系統(tǒng)的控制參數(shù)，設(shè)計了系統(tǒng)的開、閉環(huán)控制規(guī)律及控制策略；
　　 應(yīng)用平衡流型算法完成了發(fā)動機非線性模型的系統(tǒng)辨識，同時基于部件特性解析及試驗數(shù)據(jù)擬合獲取了系統(tǒng)閉環(huán)控制回路其他各環(huán)節(jié)的數(shù)學(xué)模型。選用了經(jīng)典的PID閉環(huán)控制算法，并

3、應(yīng)用Matlab的simulink仿真平臺，對上述數(shù)字控制系統(tǒng)的動態(tài)過程進行了數(shù)字仿真，對控制參數(shù)進行了整定和優(yōu)化；
　　 基于上述工作，以某微型渦噴發(fā)動機研制項目為背景完成了其數(shù)字控制系統(tǒng)的工程實現(xiàn)，并配套設(shè)計完成上位系統(tǒng)用于實現(xiàn)該目標系統(tǒng)的測控。經(jīng)試驗驗證，本課題設(shè)計完成的微型渦噴發(fā)動機數(shù)字控制系統(tǒng)可實現(xiàn)微型發(fā)動機的點火、起動、巡航控制、極限參數(shù)保護及停車等規(guī)定功能，系統(tǒng)控制的動、靜態(tài)指標滿足要求。同時系統(tǒng)實現(xiàn)兼顧了數(shù)字化、