《(13.2.1)--第二次课讲义_航空发动机分布式控制系统总体方案设计.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《(13.2.1)--第二次课讲义_航空发动机分布式控制系统总体方案设计.pdf（3页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、航空发动机分布式控制系统总体方案设计1.系统控制功能与性能指标设计航空发动机控制系统功能和指标设计是用于确定航空发动机控制系统应完成的使命、可实现的控制功能和达到的控制品质。控制系统的控制功能来自于航空发动机控制的需求，根据航空发动机应完成的任务使命、发动机工作状态、发动机异常工作状态，以及发动机控制量、航空发动机控制功能设计，主要考虑以下几种类型：（1）发动机工作状态控制（2）发动机异常状态控制（3）发动机控制量的控制控制系统的性能指标取决于飞机和航空发动机。当一型飞机的用途和（作战）性能确定后，基本就确定了其发动机的设计技术指标。控制系统的性能是发动机实现其设计技术指标的关键，两者之间是息
2、息相关的。2.分布式控制系统基本结构和功能分配在确定系统功能和性能后，系统总体方案设计是对系统结构的统筹安排。分布式控制系统基本结构包括部分分布式控制系统结构和完成分布式控制系统结构。部分分布式控制系统结构是在集中式控制系统结构的基础上引入分布式控制系统智能部件形成的一种布局形式。图 n 表示的某型小涵道比加力涡扇发动机分布式控制系统是一种典型的完全分布式控制系统结构，主要由中央电子控制器（或称管理计算机）、智能传感器、风扇导叶角度和压气机静子叶片可变弯度控制的智能作动装置、主燃油和加力燃油控制的智能燃油计量装置等组成。中央控制器和各智能传感器、各智能作动装置、各智能燃油计量装置组成了一个局域
3、网，彼此之间通过数据总线进行通信，共同完成发动机状态的控制。图 航空发动机分布式控制系统总体结构3.系统余度设计系统余度设计是安全关键系统总体设计必须考虑的因素，是利用多重装置执行同一功能、同一任务，以提高系统的安全可靠性。分布式控制系统一般采用双余度设计技术。发动机通信总线和电源总线均采用双余度设计，即采用相互独立的、同步工作的、每个通道具有完全相同功能的发动机通信总线和电源总线。中央电子控制器输入输出可采用双余度设计，内部计算单元可采用多余度设计技术，以提升控制系统控制律计算的可靠性。双余度和多余度间采用同步运行模式。4.电源总线选择分布式控制系统电源总线有 4 种结构方式可供选择，分别是
4、直接飞机电源，线性直流稳压电源，单向方波交流电源以及三相交流电源。各智能装置均并联在电源总线上。5.发动机通信总线选择分布式发动机控制系统性能将取决于通信网络性能，通信总线选择至关重要。为了确保所期望的分布式控制系统性能，发动机通信总线选择应充分考虑通信网络引入的网络延迟、掉包、带宽限制等因素。发动机通信总线一般有三种通信总线方式可供选择，分别是 CAN 总线、TTP/C总线和 AFDX 总线。研究表明，CAN 总线有望率先应用于航空发动机分布式控制系统。CAN 总线最初是为了解决汽车的控制系统与各检测和执行机构的数据交换而开发的一种数据通信协议，其特点如下：（1）节点不分中从，都能随时向网络上发送信息；（2）同时发送信息时，优先级低的主动退出，省总线仲裁的时间；（3）短针结构，传输时间短、抗干扰能力强；（4）连接方式很简单。