陈俊南2012毕业设计湖南航空学院.doc

陈俊南2012毕业设计湖南航空学院长沙航空职业技术学院2012届毕业设计(论文)题目(航空发动机控制系统发展综述)院(系)\部航空装备工程系学生姓名陈俊南学号200900151068专业航空发动机主体维修班级发动机0901指导老师郭平老师完成时间2012年4月二0一二年五月二十日长沙航空职业技术学院目录航空发动机控制系统的设计要求与功能.....................…………………...………………………...………………………………………...4第二章航空发动机控制系统的基本类型..................…………………………….................………………………………................................................................第四章航空发动机控制系统的发展以及国总结。。。。。。。。致谢。。。。。。参考文献...............................................21长沙航空职业技术学院2012届毕业设计(论文)任务书航空发动机控制系统发展综述发动机0901班68号陈俊南)(长沙航空职业技术学院,,即性能要求、可靠性要求、可维护性要求和质量要求。,.性能要求从控制系统分析与设计角度考虑,这些要求即为系统的稳定性、动态性能、稳态性能要求。(,)稳定性。与一般控制系统比较,航空发动机的稳定性问题更为突出。航空发动机的工作状态变化范围宽,环境条件变化大,因此它的特性变化很大。在某些情况下,例如高空低速飞行时,它的特性变得很差;当机动飞行、武器发射时,航空发动机又在极为不利的条件下工作。这些情况给控制系统设计带来了苛刻的要求。控制系统设计必须保证系统在任何环境条件下以及受到任何形式的干扰作用时都具有良好的稳定性。(,)动态性能。控制系统设计应保证系统具有良好的动态品质,即响应要快、超调小、振荡少;由一种工作状态到另一种工作状态的过渡态控制,过渡时间要短,并且平稳与可靠。航空发动机的动态性能取决于所采用的控制方法。例如,发动机的加速,如果采用沿着接近于喘振边界线进行加速的方法,则发动机的加速时间最短,这意味着发动机可在最短的时间内获得最大的推力,然而加速过程又受到发动机工作必须绝对安全可靠的限制。因此,控制系统设计时不得不在高的动态性能指标与发动机安全工作要求之间进行折中。(,)稳态性能。控制系统稳态性能要求即控制精度要求。控制系统设计时应保证系统有足够高的控制精度,以便保证航空发动机稳态性能的充分发挥和工作安全可靠,例如在发动机其他参数不变时,发动机转速降低,,,则推力将减小,,,对于最大推力为,,,,的发动机,相当于减小了,,,,,的推力,这对发动机性能是一个很大的损失。航空发动机控制系统的控制性能取决于所选择的控制方法、控制参数和对这些参数控制的精度。,.可靠性要求航空发动机控制系统运行时,由于工作状态和环境条件的不断变化,实际存在的各种随机干扰因素的影响以及元件、部件的老化等问题使系统出现各种各样的故障,这些故障将影响到系统的性能,甚至影响到系统的正常工作。对于机械液压式控制系统,由于其工作频带低,当即将出现故障时,多数情况下,驾驶员能及时发现并能及时处理。然而对数字式电子控制系统,由于工作频带宽、运行速度快,在故障情况下驾驶员来不及反应,更不可能及时处理,因此,就提出了数字式电子控制系统的可靠性问题。随着航空发动机性能要求的不断提高,数字式电子控制系统愈来愈复杂,出现故障的概率也就增加,因而控制系统的可靠性要求也就愈来愈高。可靠性是指系统及组成系统的元件和部件的功能在规定的时间内工作的稳定程度,也就是在规定的时间内,系统、元件、部件是否处于良好的工作状态,任何一个系统如果不具有可靠性或可靠性很差都是不能使用的。可靠性设计是控制系统设计极为重要的部分。对于数字式电子控制系统,还需要考虑传感器损坏、信号传输线路断路、执行机构损坏、传感器因较强的外界干扰而引起的信号波动等硬故障和传感器飘移、随机噪声引起的信号变化等软故障。因此,系统设计时必须采取故障检测与隔离措施,并采用容错控制及余度控制技术,以保证系统的正常工作。在航空航天领域内,控制系统的可靠性尤其重要,有时极其微小的故障也会带来灾难性的后果。美国“挑战者号”航天飞机空中爆炸,欧洲“阿利亚娜号”火箭发射失败,以及世界各