X型发动机燃油调节系统建模与仿真研究

摘要

X型航空发动机是我国军用飞机的动力装置，燃油调节系统是发动机控制系统的重要组成部分。本文以X型发动机及其主、加力燃油调节器为对象，建立了该发动机燃油调节系统数学模型，并进行了仿真研究。在发动机控制系统的设计与分析中，需要建立精确的发动机控制系统模型，以完成要求的控制并保证发动机稳定工作。首先，按发动机部件顺序，逐一建立了气体流动方程、热力方程及发动机部件联合工作的共同工作方程，构成发动机的非线性模型；然后，分析了主、加力燃油调节器的工作原理，根据元件的运动规律和流量连续及力平衡的原理，分别建立调节器的各个元部件的数学模型，接着按照各部件之间的联系和控制规律，与发动机模型相连建立燃油调节系统的非线性数学模型，并在不同飞行条件下进行仿真。仿真结果表明所建立的数学模型比较准确，仿真得到的稳态精度及动态响应特性均较好。针对发动机的调节器进行参数选择和优化等问题，在仿真试验中改变调节器有关的结构参数，模拟了对主机性能的影响。 本文所得到的数学模型和仿真计算结果，不仅可以作为调节器试验调试时的参考，也可以作为进行参数选择和优化以提高性能的依据，这对于进一步分析提高发动机燃油调节系统的性能，具有一定的工程实际应用价值。

目录

第一章绪论

1.1研究的目的和意义

1.2航空发动机控制系统发展

1.3航空发动机控制系统的仿真技术

1.4论文的主要内容

第二章发动机的数学模型研究

2.1航空发动机数学模型概述

2.2发动机的非线性模型

2.2.1非线性模型的建立

2.2.2动态过程中发动机的共同工作方程

第三章X型发动机燃油调节器的建模

3.1主燃油调节器的工作过程

3.2主燃油调节器各部件数学模型

3.2.1柱塞泵的数学模型

3.2.2喷嘴与燃油分配器的数学模型

3.2.3升压限制器的数学模型

3.2.4液压延迟器的数学模型

3.2.5转速测量元件的数学模型

3.2.6液压放大器的数学模型

3.3加力燃油调节器的工作过程

3.4加力燃油调节器各部件数学模型

3.4.1加力供油装置的数学模型

3.4.2落压比调节器的数学模型

3.4.3高空限制器的数学模型

3.4.4落压比调节器与高空限制器的交替工作

第四章系统数字仿真研究

4.1发动机加速过程仿真

4.1.1 H=0公里，M=0时

4.1.2 H=5公里，M=1时

4.2改变结构参数对发动机性能的影响

4.3加力过程动态仿真

4.3.1 H=0公里，M=0时

4.3.2 H=10公里，M=1时

4.4改变参数对发动机加力性能的影响

第五章结论

致谢

参考文献