某型发动机压气机叶片调节控制系统设计技术研究

摘要

随着航空发动机技术的提高，各种发动机普遍采用可调叶片控制器调节压气机静子叶片的位置，以改善发动机非设计点的性能，扩大压气机稳定工作范围。目前，发动机广泛使用的可调叶片控制器的控制方案，多数是按照压气机进口温度及其转速来调节叶片角度的，通过按设计的控制规律调节压气机导向叶片角度，保证压气机稳定工作，不发生喘振。
　　本文介绍了压气机叶片调节控制系统的总体方案设计，提出了采用FADEC控制，具有修改控制规律方便，调节精度高，动态响应快，系统工作稳定可靠等优点。本方案以TMS32OF2812为CPU，构建整个控制系统的硬件电路，用C语言进行软件设计，实现控制算法计算程序，并对控制软件的结构、控制流程进行了分析。另外，为了评估控制系统的性能，对电液转换元件进行计算和选择，然后利用Matlab软件中的Simulink建立了数学模型，采用PID控制算法，对控制系统进行了仿真，并对仿真结果进行了分析。

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第一章 绪论

1.1研究对象

1.2研究的工程需求

1.3 国内外研究情况

1.4研究内容

1.5 研究方案

第二章 压气机叶片调节控制系统总体方案设计

2.1 压气机叶片调节控制系统组成

2.2 压气机对叶片调节控制系统的要求

2.3 压气机叶片调节控制系统工作原理

2.4执行装置的方案设计

2.5电子控制器的方案设计

2.6本章小结

第三章 系统模型的建立

3.1数字控制系统设计的理论基础

3.2 执行机构与电液转换部分

3.3 电液转换装置

3.4 测量元件的选择

3.5系统数学模型

3.6本章小结

第四章 电子控制器硬件设计

4.1 CPU的选择及其特点

4.2 数字控制系统硬件总体方案

4.3 TMS320F2812 DSP简介

4.4控制器开发工具

4.5 电子控制器硬件设计与选用

4.6 本章小结

第五章 软件设计

5.1主程序流程

5.2系统时钟配置

5.3定时器单元

5.4中断控制单元

5.5 A/D采样流程

5.6 PID运算

5.7串口通信流程

5.8本章小结

第六章 系统集成及仿真

6.1控制系统仿真简介

6.2 MATLAB仿真环境

6.3 PID控制器参数调整

6.4 系统仿真模块的建立

6.5 系统仿真结果及分析

6.6 本章小结

第七章 结论及展望

7.1结论

7.2展望

致谢

参考文献

在学期间取得的研究成果