Robust decentralized control design for aircraft engines: A fractional type

A new decentralized control for aircraft engines is proposed. In the proposed control approach, aircraft engines are considered as uncertain large-scale systems composed of interconnected uncertain subsystems. For each subsystem, the time-varying uncertainty, including parameter disturbances and interconnections in/between subsystems, is depicted by a class of general nonlinear functions. A fractional robust decentralized control with two parts, the nominal one and the fractional one, is presented. The nominal control guarantees the asymptotical stability of the engine system without uncertainty. The fractional part aims at overcoming the influences of uncertainty. Compared to the previous studies, the presented control provides not only an extra flexibility for the system performance tuning by the fraction-type gain but also a facility for the control input calculation. The proposed control approach is applied to a turbofan engine with two subsystems. The computer simulation shows that, in the flight envelope, the fractional control not only guarantees the closed-loop system uniform boundedness and ultimate uniform boundedness but also shows good economy.     

基于PLC的飞机翼类结构件柔性夹具设计

针对航空领域中翼类结构件的高速铣削加工,提出一种干涉小、柔性高、换装快速、自动化程度较高的夹具设计方案。详细论述了该夹具系统的组成、原理以及PLC控制程序。采用可调式定位板定位、回转夹紧气缸夹紧,利用传感器感知、PLC控制以实现电磁阀有序动作、工件可靠夹紧,解决传统装夹中原材料浪费和加工过程中机床刀具与夹具的干涉问题。编制了相应控制程序并调试成功。该夹具设计方案为飞机结构件实际生产和程序控制自动化夹具设计提供了有效的参考依据。     

基于局部敏感性的平衡场长影响因素分析

平衡场长是民用飞机设计与使用中的重要技术指标之一,其长短对民用飞机的经济性、安全性和通用性均有显著的影响,同时也是确定飞机决策速度的基础,因而,研究平衡场长具有重要意义。介绍平衡场长的概念、计算方法及它与决策速度之间的关系,列举三种敏感性分析理论;以某型民用飞机为例,研究起飞质量、机场高度、风速、温度、跑道坡度等因素对平衡场长的影响,利用上述敏感性分析方法评估不同因素对平衡场长的敏感程度。结果表明:平衡场长和决策速度随着起飞质量、机场高度、顺风风速、温度的增加而增加,随逆风风速的增加而减小;跑道坡度对平衡场长的影响几乎可以忽略;三种敏感性分析方法所得参数的正负相关性一致,五个变量对平衡场长的敏感性排序为:起飞质量风速机场高度温度跑道坡度。     

多段翼型缝翼前缘结冰大迎角分离流动数值模拟

应用基于SST(Shear-Stress-Transport)湍流模型的IDDES(Improved Delayed Detached Eddy Simulation)方法,对大迎角状态下多段翼型缝翼前缘典型角状冰引起的复杂分离流动进行了数值模拟研究。采用后台阶流动标准算例和干净无冰多段翼型分离流动算例对数值方法的可靠性和适用性进行了验证。缝翼结冰状态下的数值模拟结果表明:来流迎角较大时,前缘角状冰将会导致结构相对稳定的流动分离泡产生,分离泡的非定常尾迹会对主翼前缘附近流场产生较为强烈的干扰,抑制了缝道流动的加速效应,使得缝翼增升效率降低。在失速点附近,由于分离泡回流强度随来流迎角而增长,同时脱落旋涡的输运方向逐渐向远离壁面方向偏移,使得尾迹影响区域范围和强度均有所增加。     

带凹坑楔形通道内射流冲击换热特性实验

为了获得发动机进气道支板的热气防冰特性,采用热色液晶全表面瞬态测温技术对带凹坑楔形通道内表面开展冲击换热实验。研究了射流雷诺数,凹坑间距,射流入口到凹坑的距离和凹坑排数对壁面努塞尔数分布和大小的影响。结果表明:带凹坑壁面的平均换热效果要强于光滑壁面,两者的努塞尔数均随雷诺数的增加而增大。壁面的局部努塞尔数在凹坑尾缘出现一个峰值,凹坑间距越小,侧壁的平均换热效果越强。在小雷诺数时,凹坑的位置靠近出口缝,能够较大的增强侧壁的换热;在较大雷诺数时,凹坑位置越靠近前缘,则越能增强前缘的换热效果。当凹坑的排数增加,壁面的平均努塞尔数增大。      

航空发动机系统的动力分析

以包含复杂转子系统及支承结构系统的发动机总体模型为研究对象, 进行动态特性及动响应分析。为合理解决计算的准确性与经济性之间的矛盾, 提出了模态阻抗综合分析法, 将整体系统动力学问题化为低阶运动方程求解。应用按本文方法编制的程序对某型航发进行了整体动应力计算, 结果与实际相符。      

监视参数预测和故障识别法

将时间序列分析方法应用于航空发动机状态监视与故障诊断中, 采用自回归模型, 对监视参数进行趋势预测。进一步将时序分析与模式识别技术相结合, 通过构造判别函数和用参数相关分析法, 识别发动机典型故障。      

气膜孔形状对流量系数影响的实验研究

实验研究了气膜孔几何形状、二次流雷诺数及吹风比对流量系数的影响。所用孔形是簸箕形孔、圆锥形孔及圆柱形孔；实验的参数范围为二次流雷诺数Ｒｅ＝１００００～２５０００，二次流吹风比Ｍａ＝０．３～２．０，在上述范围选取了２６个工况分别对三种孔形进行了实验。得出了吹风比是影响各种孔形流量系数的重要参数及圆锥形孔流量系数最大的结论。     

一种双变量模糊 PI 控制在航空发动机控制中的应用

针对某型航空发动机的性能控制,提出了一种双变量模糊ＰＩ控制算法,构造了双变量模糊ＰＩ控制器,研究它在航空发动机控制中的应用,探索航空发动机采用双变量模糊控制的规律,为航空发动机控制探索了一种新方法。     

军机型号研制工作网络图的沿革及其完善

在查阅、对比和分析国内大量飞机型号研制工作I、II级网络图的基础上,对我国航空主机厂飞机型号研制工作网络图的沿革轨迹进行了归纳和分析。根据国家有关飞机型号研制工作网络图的标准,结合现代项目管理形势发展需求,对飞机型号研制工作网络图提出了进一步完善和规范的建议。