[发明专利]航空发动机闭环仿真方法和系统、仿真平台及其构建装置

说明书

本发明公开一种航空发动机闭环仿真方法和系统、仿真平台及其构建装置。该方法包括：构建航空发动机仿真平台，其中，所述航空发动机仿真平台包括至少两个航空发动机仿真层，每个航空发动机仿真层包括至少一个离散模型模块；根据输入的测试用例，对航空发动机仿真平台的各个离散模型模块进行仿真测试。本发明可以在系统需求确认阶段即可对所有提供的各种系统需求的可行性进行逐条目、逐层级地确认。

技术领域

本发明涉及航空发动机领域，特别涉及一种航空发动机闭环仿真方法和系统、仿真平台及其构建装置。

背景技术

目前，开展航空发动机控制系统及软件的设计主要参考了一些国际主流的流程如，如SAE ARP 4754、DO-178和DO-331等，系统开发流程ARP4754指出了系统需求分析、系统设计和系统验证的、经典的双V流程，DO-178中提出了软件从需求、编码到集成测试的流程。

发明内容

申请人发现：目前商用航空发动机基于模型设计(MBD)流程中采用软件模型生成代码直接集成过程中，由于所控制算法和逻辑设计中存在的潜在问题主要在软件集成阶段大量出现，而由此导致的需要返回系统设计阶段进行迭代设计、反复变更需求的问题。

鉴于以上技术问题，本发明提供了一种航空发动机闭环仿真方法和系统、仿真平台及其构建装置，解决了目前以往软件集成阶段发现错误后反馈至系统需求进行新一轮系统设计软件设计迭代的技术问题。

根据本发明的一个方面，提供一种航空发动机闭环仿真方法，包括：

构建航空发动机仿真平台，其中，所述航空发动机仿真平台包括至少两个航空发动机仿真层，每个航空发动机仿真层包括至少一个离散模型模块；

根据输入的测试用例，对航空发动机仿真平台的各个离散模型模块进行仿真测试。

在本发明的一些实施例中，所述对航空发动机仿真平台的各个离散模型模块进行仿真测试还包括：

采用多种调度周期对不同航空发动机仿真层的离散模型模块分别进行仿真验证，其中每一航空发动机仿真层对应一种调度周期。

在本发明的一些实施例中，所述构建航空发动机仿真平台包括：

构建所述航空发动机仿真层，其中，所述航空发动机仿真层包括任务调度层，所述航空发动机仿真层还包括对象环境层、伺服回路层、主控回路层中的至少一层。

在本发明的一些实施例中，所述对象环境层包括燃油和作动系统模型模块、传感器模型模块、发动机电子控制器硬件模型模块、非线性发动机模型模块和测试用例注入模型模块中的至少一项；

所述伺服回路层包括伺服回路控制律模型模块和伺服回路信号处理模型模块中的至少一项；

所述主控回路层包括主回路控制律模型模块、主回路信号处理模型模块和故障诊断与处理模型模块中的至少一项；

所述任务调度层包括调度模型模块。

在本发明的一些实施例中，所述根据输入的测试用例，对航空发动机仿真平台的各个离散模型模块进行仿真测试包括：

测试用例注入模型模块根据输入的测试用例，将环境条件数据流信号输出至非线性发动机模型模块，以便对非线性发动机模型模块进行仿真测试；

测试用例注入模型模块输出操作发动机起停止、燃油和作动系统故障的信号至燃油和作动系统模型模块，以便对燃油和作动系统模型模块进行仿真测试；

测试用例注入模型模块输出传感器故障信号至传感器模型模块，以便对传感器模型模块进行仿真测试；

测试用例注入模型模块输出故障标志信号至故障诊断与处理模型模块，以便对故障诊断与处理模型模块进行仿真测试。