民用客机推力管理系统仿真研究

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1、第31卷第9期计算机仿真2014年9月文章编号：1006-9348(2014)09—0042～04民用客机推力管理系统仿真研究李乐尧，王新民，杨森，郑翌(西北工业大学自动化学院，陕西西安710129)摘要：推力管理是民用客机研制必须掌握的一项关键技术。在分析民用客机推力管理系统的架构、接口关系与功能配置的基础上，提出了一套完整的推力管理系统方案，确定了推力管理系统的工作方式、衔接逻辑和自动油门的推力等级；基于Maflab提供的Simulink、GUI与VitualReality技术，设计了构建推力管理系统仿真平台所必需的油门杆伺服电机控制回路、油门杆3D视景模型、

2、方式控制面板，以及自动油门速度控制回路。通过平台对提出的推力管理系统方案进行了仿真验证。结果表明，使用设计的推力管理系统可以达到提升飞机整体性能、减轻驾驶员负担、降低运营成本和减少环境污染的目的。关键词：推力管理；自动油门；速度控制中图分类号：N945．13文献标识码：BThrustManagementSystemSimulationResearchofCivilTransportationAircraftBasedonMatlabLILe—yao．WANGXin—min，YANGSen，ZHENGYi．(CoHegeofAutomation，Northweste

3、rnPolytechnicalUniversity，Xi’an710129，China)ABSTRACT：ThrustManagementisakeytechnologytodesignandmanufactureciviltransportaircrafts．Anintegrat-edschemeofThrustManagementSystemwithspecificinterfaceanalysisandfunctionconfigurationisproposedbasedontheresearchonclassiclargeaircraftfromBoei

4、ngandAirbuscompany．Then，A／Tmodes，arm／engagementcon·ditions，thrustrangesareset．AndSeveralnecessarypartsforThrustManagementSimulationSystemaredesigned，includingathrottle8eryosystem，a3Dvisualthrottlemode，aswellasaauto—throttlespeedcontrolloopwhichcon·sidersspeedstabilitycompensation，thru

5、stsmooth，andgustalleviation．SimulationresultsshowthatapplyingtheThrustManagementSystemcanenhanceoverallperformanceoftheaircraft，relievepilotworkload，andreducebothoperationalcostsandenvironmentalpollution．KEYWORDS：ThrustManagement；Auto—throttle；SpeedControl1引言数字电子技术和计算机技术的发展，使人类对民用航空飞行

6、器安全性、经济性、舒适性、环保性¨o的无止境追求成为可能：20世纪70年代初，依托于电传操纵系统的主动控制技术旧。拉开了对飞机气动、结构、控制、发动机进行四位一体设计的序幕；高涵道比变循环涡轮风扇发动机∞o的装配开创了民用宽体喷气式客机的新时代。20世纪80年代之后，先进控制理论与优化技术、带推力矢量的综合飞行／推进控制技术H1等又逐渐成为新的研究热点，这些领域的研究成果不仅成就了民航飞行器的众多新功能，还带来了飞机性能的大幅提升。然而，民用航空领域的一次次重大变革也使得飞机各个系统的结构与操纵日趋复杂、系统间相互耦合作用不断增收稿日期：2013—08—08修回日

7、期：2013—10—11—42一强、驾驶员工作负担激增。甚至还出现了实现性能优化目标的途径与人类驾驶飞机的习惯相悖的现象"J。因此，人类在不断地研制和改进各种数字式、多变量、综合型并且具有状态监控功能和故障诊断与容错能力的“超级”计算机控制和管理系统。1982年，飞行管理计算机(集成了推力管理计算机)装配于波音757和767型飞机MJ，并由此成为了民航客机的标配装置。80年代中期，第一代带液压机械备份的全权限数字发动机控制系统在民用发动机上得到应用o“。到80年代末，新研制的发动机几乎全部采用了双通道全权限数字电子控制系统。本文在借鉴前人工作的基础上，提出了一种完

8、整的推力管