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发动机控制器半实物仿真测试系统

2023-05-06 15:42:02 5698

1、概述

航空发动机数控系统是一种可靠性要求极高的产品,在研制过程中,需要对其进行各种实验,验证技术设计的正确性,检验数字控制器软硬件运行的逻辑性和稳定性,并对数控系统性能和故障处理能力进行分析和模拟。发动机半物理仿真-故障注入系统的设计,涉及到各子系统的接口设计以及故障模拟两个关键方面。由于系统的复杂性,流程设计及接口设计在表达、仿真、验证等方面均需要良好的开发支持环境,以提高效率,应对型号任务多、定型周期短、成本约束大等挑战。本方案配置嵌入式应用开发系统以支持上述目的。

2、特征优势

Ø满足航空发动机模型实时仿真要求;

Ø可以实现发动机数学模型建立与仿真;

Ø可实现两套发动机模型的信息交互;

Ø满足采集与输出指定信号并满足精度与特性要求;

Ø可实现指定的控制系统的故障状态的注入;

Ø支持仿真模拟发动机传感器信号;

Ø可满足测控接口信号调理要求;

3、系统结构

仿真系统由开发监控计算机、故障状态监测端、仿真机、故障注入系统以及电子控制系统等几部分组成,仿真计算机1、仿真计算机2、故障注入系统通过反射内存网相连接,完成数据的交互。如下图所示。

图1.png

开发及监控计算机用于系统的功能模型及流程模型的设计、开发,并能够生成分布式实时代码,加载到实时目标机运行,并且在运行阶段监视模型运行状态及关键信号,并支持在线修改参数。故障状态监测端主机主要用来监测仿真机端及故障注入系统中的故障状态。

仿真计算机包括采集控制部分和仿真运算部分,采集与控制部分针对试验机上的物理设备,经过信号调理模块的信号调理和接口适配后连接试验器各传感器和执行机构等设备,仿真运算部分用来运行发动机的数字模型。故障注入系统模拟软硬故障及模拟各种传感器信号,针对发动机的控制系统,提供故障注入系统所需要的各种原始标准信号和控制信号。