面向对象的航空发动机及控制系统仿真研究

摘要

本文将面向对象技术应用于航空发动机及控制系统仿真软件的设计中，使用Visual C++编程语言，开发了一个通用的航空发动机及控制系统仿真平台。该平台界面友好，使用灵活，易于修改，支持拖放方式构建发动机模型及控制系统模型。 利用部件级建模方法建立了某大型涡扇发动机数学模型，采用一步通过算法使过渡过程计算满足实时性。在发动机仿真平台上进行了发动机稳态和动态仿真，验证了该平台的有效性。 在性能仿真平台的基础上通过扩展和继承机制编写了航空发动机控制系统类库，研究了各种可能用到的控制规律。在控制系统仿真平台上搭建某大型涡扇发动机和某中小型涡扇发动机的控制系统，通过仿真对控制系统模型类库进行了验证。 此外，本文针对所建立的某大型涡扇发动机数学模型设计了一个自适应控制算法库，将已有的多种控制算法研究成果融入其中，对各种算法进行了仿真测试，取得了良好的控制效果。