组合动力装置数控系统仿真技术研究

摘要

本文是对组合动力装置数控系统仿真技术的研究。数控系统仿真技术是目前动力装置数控系统预研、方案论证、研制或改型等过程中广泛使用的一种重要试验手段和技术工具。它有效地缩短了该数控系统的研制周期,并大大降低了研制费用。
　　 本文以某组合动力装置为研究对象。首先,讨论了组合动力装置数控系统的组成以及仿真试验的总体方案；其次,从机理上分析组合动力系统各装置的部件特性,并详细的分析了部件级模型,同时在缺乏部件特性的情况下,建立了第一能源动力装置和第二能源动力装置的简化模型,并采用了预测误差法辨识模型的参数,得到能够用于仿真系统的置信度较高的数学模型；再次,根据所建立的数学模型,设计了该装置的实时模型的仿真软件,构建了基于串口通讯的实时闭环数字仿真。同时以数字仿真系统为基础,构建了控制器以及部分真实设备在回路的半实物仿真系统,采用模拟电路设计仿真接口模拟器,完成控制器和模型计算机之间的信号连接,并在这两种仿真平台上进行仿真试验,试验结果验证了所建的数学模型精度和实时性,以及验证控制器的接口和控制律的合理性和正确性；最后,进一步讨论了半实物仿真系统的有效性验证问题,介绍了VV&A的相关概念和原则,并采用层次分析法对所设计的半实物仿真系统的有效性进行验证,结果表明该仿真系统是有效的。
　　 从某组合动力装置的数学模型建立、数字仿真系统和半实物仿真系统的实现过程以及仿真试验结果和仿真置信度的结果可以看出,该仿真系统能反映该控制系统的动态性能,且置信度较高,可以用于对控制系统的研究。