[发明专利]航空发动机控制系统的快速原型仿真方法

权利要求书

1.一种航空发动机控制系统的快速原型仿真方法，其特征在于：该方法包括以下步骤

步骤A、在上位机上建立控制算法模型；

步骤B、利用虚拟仪器技术和实时硬件平台进行航空发动机控制系统的原型设计，为控制算法模型的运行提供软硬件支持；

步骤C、通过自动代码生成技术将控制算法模型编译下载到实时硬件平台中快速生成控制系统的原型机；

步骤D、设计发动机模拟器，包括建立发动机执行机构模型和发动机模型；

步骤E、设计信号接口单元，接收发动机模拟器输出的信号，将输出的信号通过信号接口单元实现传感器模拟并实时输至快速控制原型机；

步骤F、设计快速控制原型机信号采集系统，采集上述传感器信号，根据指令利用控制算法模型计算出相应的控制量，将控制量传输至发动机模拟器实现对发动机的闭合回路控制,同时将更新后发动机的状态传输至监控计算机；

步骤G、控制系统设计者通过监控计算机实时观测控制效果，根据设计者对控制系统的性能要求对步骤A中的控制算法模型进行修改，通过步骤C快速生成新的控制系统原型机进行步骤D~步骤F的HIL仿真直至满足控制系统设计者的要求。

2.如权利要求1航空发动机控制系统的快速原型仿真方法，其特征在于：所述设计的发动机模拟器包括发动机执行机构模块和发动机模块，所述设计的信号接口单元包括转速信号子模块、温度信号子模块、压力信号子模块，所述设计的快速原型机包括信号采集模块和控制模块。

3.如权利要求2航空发动机控制系统的快速原型仿真方法，其特征在于：所述航空发动机控制系统的快速原型仿真方法中的快速原型仿真系统中包括发动机执行机构模块、发动机模块、信号接口单元模块、信号采集模块、控制模块、主工作站模块和监控模块，所述模块信号连接关系如下：

（1）发动机模块，通过局域网络总线接收控制模块发出的控制量并实时运行，计算出发动机相关输出参数，并发送至信号接口单元模块；

（2）信号接口单元模块，接收上述输出参数，实现对转速频率信号、温度热偶信号以及压力压阻信号的高精度模拟和实时传输特性，并将生成的信号传输至信号采集模块；

（3）信号采集模块，负责采集上述信号接口单元模块信息，供控制模块使用；

（4）控制模块，根据采集到的信号接口单元信息，利用发动机控制算法计算出相关控制量，并将信息通过局域网络总线传输至发动机执行机构模块；

（5）执行机构模块，接收上述控制量，模拟真实发动机执行机构，计算出通过执行机构后的控制量，并将其传输至发动机模块；

（6）主工作站模块，通过网络总线将控制算法编译下载至快速控制原型机中，在闭合回路仿真时进行在线调参以达到实时修改控制算法；

（7）监控模块，通过局域网络总线接收更新后的发动机输出参数信息，生成控制效果图以达到对控制效果的实时监测，实现性能参数显示、数据存储、状态与事件记录。