航空發(fā)動機健康管理系統(tǒng)快速原型方法研究.pdf

1、航空發(fā)動機健康管理技術(shù)可以有效提高發(fā)動機的安全性和可靠性。目前傳統(tǒng)的航空發(fā)動機健康管理系統(tǒng)設(shè)計方法具有周期長、成本高、風(fēng)險大等問題，而快速原型技術(shù)可以有效提高系統(tǒng)的開發(fā)效率，因此本文針對航空發(fā)動機健康管理系統(tǒng)的快速原型方法展開研究。
　　論文分析了健康管理系統(tǒng)設(shè)計的總體需求，提出了面向健康管理系統(tǒng)的快速原型設(shè)計方法。采用模塊化的思想構(gòu)建了基于虛擬儀器語言和快速原型技術(shù)的航空發(fā)動機健康管理系統(tǒng)快速原型仿真平臺。以CompactRIO

2、平臺為核心，在實時響應(yīng)最高的現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）環(huán)境下設(shè)計了信號接口單元，模擬發(fā)動機真實傳感器值，并提供了基于Windows平臺的健康管理軟件實時開發(fā)環(huán)境，可以將健康管理算法快速部署下載至硬件平臺構(gòu)成快速原型控制器。
　　研究了某型渦軸發(fā)動機簡化模型的建模方法，根據(jù)試車數(shù)據(jù)建立了渦軸發(fā)動機簡化模型，包括起動、穩(wěn)態(tài)和動態(tài)過程的渦軸發(fā)動機簡化模型。同時研究了根據(jù)試車數(shù)據(jù)修正動態(tài)實時模型的方法，修正效果較好。在快速原型仿真平臺中

3、進行簡化模型的的動穩(wěn)態(tài)通訊仿真，驗證了平臺通訊的實時性。
　　開展了快速原型控制器的軟件設(shè)計研究，包括算法設(shè)計及其在LabVIEW中程序的模塊化設(shè)計。設(shè)計了航空發(fā)動機系統(tǒng)控制算法和健康管理算法，并采用MathScript節(jié)點、子VI、動態(tài)鏈接庫DLL三種方式進行快速原型控制器中算法的模塊化設(shè)計，為發(fā)動機快速原型控制器中算法地快速部署運行奠定軟件基礎(chǔ)。
　　開展了快速原型控制器的HIL仿真驗證，在快速原型仿真平臺中驗證了系統(tǒng)控