某APU控制器半物理仿真试验系统研制

作     者：舒伟华 

作者单位：湖南大学 

学位级别：硕士

导师姓名：程军圣;桂晓玉

授予年度：2014年

学科分类：08[工学] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

主      题：辅助动力装置 电子控制器 半物理仿真 试验系统 燃油系统 转速模拟系统 

摘      要：半物理仿真试验一般将实际数控系统中的电子控制器、、执行机构和传感器等实物加入到控制回路中，仿真置信度高，且可以模拟各种故障模式，可大幅度地提高复杂控制系统的开发效率。半物理仿真试验系统成为发动机控制系统研制过程中不可或缺的关键试验设施。 本文针对某辅助动力装置（AuxiliaryPower Unit,APU）电子控制器(Electronic ControlUnit，ECU)的试验需求，开展了半物理仿真试验系统的研制工作。主要研究工作有： （1）在分析APU控制器接口、功能、参数指标的基础上，提出了一种包含燃油调节器和转速传感器在回路的半物理仿真试验系统设计方案。设计方案在满足APU控制器的半物理仿真试验接口的同时，还综合考虑了APU控制器和某新型控制器的HIL仿真试验需求。设计方案从功能上主要划分为仿真计算子系统、试验监控子系统、仿真接口子系统、燃油子系统和转速模拟子系统。 （2）在半物理仿真试验系统的硬件设计方面，给出了燃油子系统、转速模拟子系统和仿真接口子系统的结构原理、资源配置和实现方法;在半物理仿真试验系统的软件设计方面，给出了仿真计算子系统、试验监控子系统的软件架构、工作原理和使用方法。 （3）在对各个子系统进行分别测试的基础上，开展了APU控制器半物理仿真试验系统的综合调试。解决了燃油系统中出口压力不稳导致控制系统闭环仿真的振荡问题，最后获得了比较理想的半物理仿真试验结果。 本文研制的APU控制器半物理仿真试验系统已经在相应ECU控制规律的研究及产品检验中得到了应用，效果良好。