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1、第37卷第2期南京航空航天大学学报Vol.37No.22005年4月JournalofNanjingUniversityofAeronautics&AstronauticsApr.2005航空发动机简化实时模型仿真研究112周文祥,黄金泉,黄开明(1.南京航空航天大学能源与动力学院,南京,210016;2.中国航空工业第二集团公司第608研究所,株洲,412002)摘要:在航空发动机数控系统研制中,由于缺乏详细的发动机部件特性数据,建立精确的航空发动机部件级模型非常困难。本文根据某型发动机地面试车稳态数据和动态数据,建立了航空发动机简化数学模型。稳态模型采用插值算法,动态模型
2、采用动态系数法。所建立的模型框架灵活,算法简单,具有实时性。开展了发动机从起动到最大状态的稳态仿真和动态仿真,结果表明模型的稳态误差小于1%,较好地满足了发动机数控系统早期半物理仿真的需求。关键词:航空发动机;简化模型;插值算法;动态系数法;数值仿真中图分类号:V23511文献标识码:A文章编号:100522615(2005)0220251205Real-TimeSimulationSystemforAeroengineBasedonSimplifiedModel112ZHOUWen2xiang,HUANGJin2quan,HUANGKai2ming(1.CollegeofE
3、nergyandPowerEngineering,NanjingUniversityofAeronautics&Astronautics,Nanjing,210016,China;2.AviationInstitute608,ChinaAviationIndustryCorporationÊ,Zhuzhou,412002,China)Abstract:Inthepreliminarydesignofaeroenginedigitalcontrolsystems,developinganaccuratecomponentlevelmodelfortheaeroengineisv
4、erydifficultduetothelackofdetailedcomponentcharacteristics.Basedontheenginegroundtestdata,asimplifiedenginemathematicalmodelisdevelopedwithaninterpolatedalgorithmandatransientcoefficientmethod.Themodelhasaflexibleframework,andtherelativelysimplealgorithmmakeitsupportthereal2timesimulation.B
5、oththeenginesteady2stateoperationandtransientoperationarecontinuouslysimulatedfromstart2uptomaximum2state.Itshowsthatthecalculatedsteady2stateerrorislessthan1%.Themodelmeetsthedemandsoftheearlysemi2physicalsimulationforaeroenginedigitalcontrolsystemsoftheaeroengine.Keywords:aeroengine;simpl
6、ifiedmodel;interpolatedalgorithm;transientcoefficientmethod;nume2ricalsimulation研制航空发动机数控系统需要建立航空发动合典型部件的工作特性,建立发动机非线性模型。[2,3]机的数学模型,以开展航空发动机数控系统的半物Daniele等采用经典的过程式模块化建模方法[1]理仿真试验,检验控制器的性能。目前国内外普成功编写了通用的航空发动机性能仿真程序;[2～6][4～6]遍采用解析法建立发动机的数学模型,即根据Reed等则采用面向对象的技术开发了更为灵发动机在工作过程中所遵循的气动热力学规律,结活的航
7、空发动机性能仿真程序。二者虽然建模方法收稿日期:2004202217;修订日期:2004206222作者简介:周文祥,男,博士研究生,1980年1月生,E2mail:xiangza2000@hotmail.com;黄金泉,男,教授,博士生导师,1963年10月生;黄开明,男,高级工程师,1970年9月生。©1994-2009ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net252南京航空航
