控制系統(tǒng)仿真技術在燃氣渦輪發(fā)動機中的應用研究.pdf

1、本文主要針對燃氣渦輪發(fā)動機中控制系統(tǒng)仿真技術進行了細致的研究，利用仿真技術搭建了發(fā)動機綜合控制系統(tǒng)試驗平臺和燃氣輪機燃油系統(tǒng)的仿真模型，并對搭建的模型進行了仿真分析;在此基礎上研究了控制系統(tǒng)仿真在燃氣渦輪發(fā)動機中的應用，具體工作如下：
　　利用半物理仿真技術搭建了用于某型渦扇發(fā)動機的燃氣輪機的綜合控制系統(tǒng)試驗平臺，設計了某型發(fā)動機控制系統(tǒng)仿真試驗發(fā)動機平臺，建立了小偏離發(fā)動機數(shù)學模型，并構(gòu)成閉環(huán)仿真控制系統(tǒng)，隨后在仿真綜合試驗平臺

2、上以某型發(fā)動機的控制系統(tǒng)開展了控制系統(tǒng)開環(huán)、閉環(huán)仿真試驗研究，初步驗證試驗平臺具有綜合仿真試驗能力，為發(fā)動機控制系統(tǒng)的研制和驗證提供一個有力的保障。
　　利用AMESim仿真軟件建立燃氣輪機燃油系統(tǒng)的仿真模型，它可以降低設計難度、縮短研制周期、提高科研效率，有利于系統(tǒng)設計的系統(tǒng)化、科學化，具有推廣價值，并且建立的燃油系統(tǒng)方案合理，具有較高的可行性。本文建立了某型燃氣渦輪發(fā)動機燃油及葉片角控制系統(tǒng)的AMESim仿真模型，并對供油規(guī)律

3、及應急控制規(guī)律進行了仿真研究。結(jié)果顯示供油流量特性符合燃機總體要求，控制穩(wěn)定可靠，而應急流量特性可在緊急狀態(tài)下迅速切斷供油，保證燃機安全，應用仿真技術結(jié)果設計的燃油及葉片角控制系統(tǒng)滿足燃機臺架試車使用要求。
　　在現(xiàn)有自動起動器結(jié)構(gòu)的基礎上，添加了高空修正模塊，建立了自動起動器的數(shù)學模型并對改進的自動起動器進行仿真分析和試驗。改進后的自動起動器不影響地面的起動供油規(guī)律，而且在某高度范圍內(nèi)可以有效地調(diào)節(jié)發(fā)動機空中起動時供油規(guī)律，通過

4、仿真和試驗驗證說明了改進的自動起動器能補充高度對供油特性的影響，有效解決某型發(fā)動機空中起動存在富油狀態(tài)的問題。針對某溫控系統(tǒng)控制精度低、無反饋信號的缺點，以及系統(tǒng)滯環(huán)大和動態(tài)摩擦力影響大的問題，采用射流電液伺服閥代替直動式調(diào)節(jié)閥對溫控系統(tǒng)進行了改進設計。并對改進的溫控系統(tǒng)進行了仿真和試車驗證，結(jié)果表明，改進后的溫控系統(tǒng)精度高、滯環(huán)小、低壓狀態(tài)工作性能穩(wěn)定，能顯著地提高系統(tǒng)的性能。最后，設計了FADEC系統(tǒng)中燃油計量裝置，采用了硬件的非相