航空发动机及其控制系统的建模与实时仿真技术
张天宏,吴宋伟
(南京航空航天大学能源与动力学院,南京 210016)
Modeling and Real-Time Simulation of Aero-Engine and Its Control System
ZHANG Tianhong, WU Songwei
(College of Energy and Power Engineering, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing 210016, China)
摘要 建模与仿真技术的应用,可以大幅度提高航空发动机自主研发效率和水平。首先概述航空发动机及其控制系统模型和仿真方法的分类,然后结合实例分别介绍航空发动机和控制系统的建模方法,重点介绍了控制系统的硬件在环和半物理实时仿真试验技术,最后对航空发动机及其控制系统建模与仿真当前所面临的挑战进行了分析和展望。
关键词 :
航空发动机 ,
控制系统 ,
建模 ,
实时仿真
Abstract :The application of modeling and simulation technology greatly improves the efficiency and level of aero-engine independent research and development. First, the classification of aero-engine and its control system models and simulation methods is summarized. Then, the modeling methods of aero-engine and control system are introduced along with examples. The hardware-in-the-loop and semi-physical real-time simulation test technology of control system are mainly focused. Finally, the current challenges of modeling and simulation of engines and their control systems are analyzed and prospected.
Key words :
Aero-engine
Control system
Modeling
Real-time simulation
基金资助: 国家自然科学基金项目(51976089)
作者简介 : 张天宏 教授,主要从事航空发动机控制系统设计、仿真、试验与测试技术研究,发表学术论文 100 余篇,授权发明专利 20 余项,获得省部级科技进步奖5 项。
[1]
王超凡. 基于MBD的航空发动机管路设计系统研究与开发 [J]. 航空制造技术, 2025, 68(7): 117-123.
[2]
田凤杰,齐子建,张彦智,李论. 弹性磨具磨抛叶片叶尖圆角工艺研究 [J]. 航空制造技术, 2025, 68(4): 76-82.
[3]
朱伟东,田昊宇,梅标,羊荣金,傅云. 航空发动机短舱声衬机器人制孔系统及工艺试验 [J]. 航空制造技术, 2025, 68(4): 38-45.
[4]
张晓兵,毛忠,李元成,刘松,卢绪平,王斯仪,蒋睿嵩,毕帅. 皮秒激光加工涡轮工作叶片异型冷却孔技术研究 [J]. 航空制造技术, 2025, 68(14): 22-31.
[5]
曹倩峰,杨思远,戴宁. 航空航天轻量化点阵结构共形梯度设计 [J]. 航空制造技术, 2025, 68(12): 60-67.
[6]
赵兵,张申,乔悦琦,梁嘉伟,王辉,许立君,周奋. 航空发动机精锻叶片夹具设计及装配精度评估 [J]. 航空制造技术, 2025, 68(12): 14-23.
[7]
蔡振华,宋晓航,董淑娟,陈廷样,唐作鹏,周科. 航空发动机叶片热障涂层精密磨抛:点云数据处理与样条路径优化 [J]. 航空制造技术, 2025, 68(11): 22-32.
[8]
魏永超,王应海,莫杜衡,刘家伟,蔡双. 基于点云的压气机叶片缺陷检测及表征研究 [J]. 航空制造技术, 2025, 68(11): 82-88,111.
[9]
张立可,栗瑞瑞,梅英杰,邵春雨,李结安,刘永猛. 发动机高压涡轮转子标准器装配调控方法研究 [J]. 航空制造技术, 2025, 68(11): 98-103.
[10]
杨丽琪,薛伟海,马汝涛,李曙. 航发主轴轴承钢的摩擦磨损行为及一次碳化物调控 [J]. 航空制造技术, 2025, 68(11): 53-63.
[11]
刘海波,王鹏飞,李文杰,丁悦,薄其乐,肖世宏,王永青. 基于旋量理论的镜像加工运动学建模及轨迹自动修调研究 [J]. 航空制造技术, 2024, 67(7): 28-34.
[12]
葛广言,周德润,马骋,冯晓冰,杜正春. 基于在机测量的薄壁叶片加工误差建模与补偿方法 [J]. 航空制造技术, 2024, 67(7): 68-76.
[13]
杨文锋,杨帆,朱小伟,李绍龙,樊占鹏,李天权. 塞斯纳172飞机发动机机匣脉冲激光清洗工艺研究 [J]. 航空制造技术, 2024, 67(5): 82-88.
[14]
付玄,孙惠斌,刘自成,徐广庆,童浩. 双头螺柱脱扣失效原因分析及装配工艺优化 [J]. 航空制造技术, 2024, 67(3): 89-95.
[15]
滕瀚,蔡晋,阚田田,李威,杨踊. GH536燃烧室帽罩粘性介质压力成形贴模性数值分析 [J]. 航空制造技术, 2024, 67(12): 51-57.