某大型国产客机发动机空中测试平台引气模拟系统设计

发动机空中测试平台中的引气模拟系统是国产大型客机进行适航验证的关键试验系统,由于在实际中无法建立完整的用气系统实物模型,如何准确复现真实引气工况中关键参数的动态变化过程,已成为国产大型客机引气模拟系统设计中的瓶颈。利用孔板限流方法,开发引气系统控制器,设计和研制一套发动机空中测试平台引气模拟系统;利用地面台架试验进行引气模拟系统验证,并与真实飞机数据进行对比。结果表明：测试发动机的引气模拟系统具有和某大型客机引气系统相同的引气特性,满足大型客机发动机 CCAR33 部取证的引气模拟需求,实现了对发动机引气温度、压力和流量进行调节和监控。     

综合火/飞/推控制系统试飞技术模拟研究

火/飞/推综合控制是适应未来作战飞机的需求而发展起来的新技术。为了研究适应这种新技术的试飞和数据处理方法,开发了火/飞/推综合控制模拟试验系统和战效评估软件系统。通过模拟飞行试验,评估了该系统的作战效能,结果表明,火/飞/推综合控制自动攻击优于人工操纵攻击。     

基于小波神经网络的自适应飞/推控制系统设计

基于小波神经网络提出了一种H∞自适应控制方法。控制器由等效控制器和H∞控制器两部分组成。用小波神经网络逼近非线性函数,并把逼近误差引入到权值的自适应律中用以改善系统的动态性能。H∞控制器用于减弱外部及神经网络的逼近误差对跟踪的影响。所设计的控制器不仅保证了闭环系统的稳定性,而且使外部干扰及神经网络的逼近误差对跟踪的影响减小到给定的性能指标。最后基于所设计的控制方法对新一代歼击机设计了飞/推控制系统,并对飞机作大迎角机动仿真。仿真结果表明所设计的飞/推控制系统是有效的,同时验证了所设计的非线性控制方法是有效性的。      

新型机载电源控制器高效便携式测试系统设计

针对新型机载电源控制器(PCU)批量测试与维护保障需求,基于Ether CAT总线构建PCU_ATE系统,并对系统架构、硬件设计与软件设计进行了详细阐述,该系统采用高性能FPGA构建低功耗硬件平台,通过移植KPA协议栈实现嵌入式主站控制器功能。同时,采用模块化设计方法开展功能从站的软硬件设计,使PCU_ATE系统具备良好的可扩展性与灵活配置能力。系统测试结果表明,与传统测试手段相比,PCU_ATE便携式测试系统接口测试同步精度高,提升了测试覆盖率与检测效率,其低功耗与便携式特点大大提升了机载PCU产品的维护保障能力。     

火/飞/推综合控制系统及其仿真平台研究

介绍了火/飞/推综合控制系统原理及其各个子系统的控制律设计方法。阐述了通过飞行、推进、火控等系统的综合实现自动飞行、自动攻击的原理和算法。开发了综合控制仿真设计平台,结合有效的任务管理及控制律剪裁实现了灵活的系统运行配置,将设计平台和仿真平台集为一体,并将多个系统的综合、测试、仿真在一个平台中实现。数字仿真表明,综合控制系统明显提高了飞机综合化、自动化水平,也验证了仿真平台达到了设计要求。     

面向FADEC系统BIT验证的综合故障注入器研究

为了评价航空发动机数字电子控制器机内自测试检测能力,提出了一种面向全权限数字电子控制(FADEC)系统机内自测试(BIT)验证的综合故障注入器的设计思想。综合故障注入器采用ARM处理器作为核心控制器;基于数模混合电路,分别通过后驱动技术和电压求和技术实现对数字电路节点和模拟电路节点的故障注入;针对各种传感器和执行机构的电气特征,设计了具有良好逼真度的接口模拟电路,从而与电子控制器(EEC)构成FADEC系统运行环境。通过对具有BIT功能的电子控制器原理样机的故障注入实验,证明该综合故障注入器作为航空发动机FADEC系统BIT设计和应用研究的工具是非常有效的。      

热颤振地面模拟试验技术

地面颤振模拟试验是一项以真实飞行器结构作为试验对象，并利用激振器模拟非定常气动力的颤振验证试验技术。本文通过在地面颤振模拟试验的基础上引入热环境模拟设备，进一步研究热颤振地面模拟试验技术。建立了综合考虑多工况的气动插值点优化方法，然后利用Kriging代理模型构建了适用于时变温度场中结构的非定常气动力降阶模型，同时设计了气动加热环境地面模拟及热环境下结构的激励与响应测试方案，最终基于钛合金机翼模型搭建了热颤振地面模拟试验系统，并对时变颤振边界进行跟踪测试。试验结果表明，在激振力控制器的设计控制频带内试验结果与仿真结果吻合较好，但鲁棒控制器较窄的控制带宽限制了热颤振地面模拟试验的适用范围。     

FPGA内嵌处理器的SoPC系统设计与分析

SoPC技术是在片上系统SoC技术的基础上发展起的,二者的共同点为将处理器、存储器、IYO接口等系统设计需要的功能模块集成到一个芯片上实现。相比SoC系统,SoPC系统还具有可编程性强、产品问世周期短等优点,在保证系统性能与灵活性、提高系统执行速度的同时又可显著地降低系统成本。在对SoPC技术进行概述的基础上．较为详细地介绍了一个基于FPGA内嵌PowerPC处理器的可编程片上系统的设计,利用软硬件协同设计技术．完成软硬件划分、软硬件设计、硬件综合、软件编译以及软硬件协同验证等工作,并结合SoPC技术的特点对其优势进行了分析,对其应用前景进行了探讨。     

新型喷管控制系统故障模式分析及模拟

为提高新型喷管控制系统的可靠性及故障安全性,对该系统进行故障模式研究,并采取相应的对策以保证该系统在故障状态下能够安全工作。为保证控制系统对故障的处理策略正确,需要对故障进行模拟并验证该系统对故障的处理逻辑。对新型喷管控制系统进行了介绍,对该系统(控制器、传感器、通讯、伺服阀、电磁阀及作动筒等部件)的故障模式、解决方法、故障影响进行了初步分析。对该系统故障模拟系统进行了介绍并对如何进行故障模拟进行了初步研究。验证结果表明:喷管控制系统能够检测到预设故障并正确处理。     

FT-2000A/2处理器应用验证板卡设计

应用验证工作是国产元器件研制和上装的中间环节,目的是提前暴露相关器件固有缺陷。针对FT-2000A/2处理器板卡级应用验证,提出一种验证电路设计方案,对其基本运算能力、上电复位时序、DDR存储接口、IO接口和软硬件适配等功性能指标进行验证。验证方案对FT-2000A/2 CPU基本运算能力、电源拉偏及上电时序、DDR存储接口、IO接口和软硬件适配进行了验证,对开展国产高性能处理器验证工作具有一定借鉴意义。     

面向航天器系统级测试的虚拟测试方法及应用

航天器总体设计正确性和接口实现正确性的及时验证,是提高航天器这类复杂系统可靠性的重要手段。本文提出一种基于模型检测的虚拟测试方法。方法采用窗口树模型(WTM)对复杂系统进行建模,采用状态转移图(STG)作为系统规约刻画系统行为的正确性。方法通过提出基于自动机的模型检测机制,实现了一种面向航天器系统级测试的虚拟测试平台(VTP)原型系统。该平台支持虚拟测试准备、虚拟测试执行和虚拟测试评估等功能,模拟并实现复杂系统总体设计正确性的验证和接口实现正确性的验证。     

X型飞参系统地面测试设备硬件设计

X型飞参记录系统主要由采集器、记录器、数字信号转换器、飞行参数记录器、检查卸载盒和辅助信息装置等组成。依据X型飞参系统的组成及特征,提出了地面测试要求,根据需求,X型飞参系统地面测试设备硬件主要由测试设备接口适配器、测试激励和被测对象信息采集部件、运算控制部件和显示器组成。实现了系统级、组件级和部件级测试,测试功能主要包括:消耗功率检查、并行数据转换测试、记录器记录及卸载功能测试、校时及设置等功能检测。     

开放式气动力数值模拟系统研究

气动力数值模拟系统是ＣＦＤ流场解算技术、网格生成技术、数据可视化技术和网络技术相结合的产物。描述了一种运行于计算机网格环境下多任务、多用户、交互式的数值模拟软件环境－ 气动力数值模拟系统,该环境能计算模拟亚、跨、超音速绕流的气动力,也能方便地集成模拟不同复杂气动布局飞机流场的解算程序。介绍了其网格生成、数据可视化、系统接口等核心部分的结构和功能。     

教练机环控试验平台高空模拟系统研究

为了模拟飞机飞行高度、飞行爬升率和俯冲率,研制了一套高空模拟系统。本文从真空泵系统选型、高空模拟舱设计和抽气能力仿真计算等方面,论述了高空模拟系统的设计思想和技术关键,经过设备调试和试验验证表明,该高空模拟系统模拟精确,满足试验要求。     

航空发动机数控系统综合仿真平台设计

综合现有软硬件资源,采用模块化方法设计了航空发动机数字电子控制系统综合仿真平台,其框架主要包括发动机模型系统、传感器信号模拟与处理、控制器快速原型等子系统.发动机模型系统采用集成仿真环境调用液压执行装置和发动机数学模型库方式设计;快速原型系统采用Matlab/Simulink环境下将控制程序封装成S-Function的方法设计;软件设计重点描述了混合编程与定时器编程技术.以某双轴涡扇发动机为应用对象,进行控制系统数字仿真、半物理模拟试验和台架试车,在相同控制参数下,仿真试验与台架试车结果相似,表明所设计综合仿真平台具有工程应用价值.      

基于DSP和CAN总线的发动机电子控制器核心电路模块研究

为了满足复杂控制算法和分布式控制的需要 ,提出一种基于数字信号处理器 ( DSP)和控制器局域网( CAN)总线的电子控制器核心电路模块的设计方案 ,并进行了工程实现。阐述了硬件设计和软件设计中的关键技术问题 ,并通过实物在回路仿真实验 ,验证了本核心电路模块设计方案的可行性。该模块也可作为飞 /推综合控制、分布式控制等需要高性能计算能力和实时数据通信能力的核心电路模块使用     

某型导弹的地面模拟方法研究

为了更好地在地面保障时验证飞机挂弹系统逻辑的正确性,设计了一种便携式导弹模拟系统。该系统在传统导弹模拟系统的基础上采用FPGA作为主控单元,通过制定通信协议控制离散IO模块采集飞机至导弹的控制指令以及继电器模块模拟导弹至飞机的响应信号,实现模拟真实导弹准备过程、发射前后控制指令等信号处理流程。该系统通过了在机上进行的实际验证,效果较好,能够满足地面保障使用。     

H∞中的规范化LCF法在综合控制系统设计中的应用

用鲁棒控制理论中的规范化左互质因子分解 (规范化 LCF)法为某型飞机设计纵向飞 /推综合控制器 ,并总结了该方法的一些特点和设计要求。设计出的控制器满足实际工程要求 ,得到比较满意的控制效果。     

基于AFDX的综合航电系统余度技术研究

基于AFDX数据网络提出了航电系统总线数据传输的冗余设计,重点介绍了网络配置实现主控制器与备份控制器的切换技术,从软硬件系统综合考虑,提高综合模块化航电系统的可靠性。     

H_∞中的规范化LCF法在综合控制系统设计中的应用

 用鲁棒控制理论中的规范化左互质因子分解(规范化LCF)法为某型飞机设计纵向飞/推综合控制器,并总结了该方法的一些特点和设计要求。设计出的控制器满足实际工程要求,得到比较满意的控制效果。