Методика представления и использования характеристик соосного винтовентилятора при полунатурном моделировании ТВВД

• Автор: Годованюк, Алексей Геннадьевич
• Шифр специальности: 05.07.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 166 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ПРИНЯТЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1 Анализ проблем разработки САУ ГТД с использованием

полунатурного и имитационного моделирования

1.1 Стенд полунатурного моделирования ГТД и его САУ

1.2 Способы представления и использования характеристик

воздушных винтов

1.3 Анализ систем для моделирования работы авиационных двигателей

и возможности их использования на СПМ

1.3.1 GASTURB (Германия)
1.3.2 Программный комплекс ГРАД (Россия, Казань)
1.3.3 Программный комплекс GSP (Нидерланды)
1.3.4 Программный комплекс АСТРА (Россия, Самара)
1.3.5 MATLAB: Simulink (США, Массачусеттс, Нэтик)
1.3.6 Vissim (США, Массачусеттс, Вестфорд)
1.3.7 N1 Lab VIE W (США, Т ехас, Остин)
1.3.8 DVIGwp (Россия, Уфа, ГОУ ВПО УГАТУ)
1.4 Постановка цели и задач исследования
Глава 2 ГТД и его САУ как объект имитационного полунатурного
моделирования
2.1 Систематизация особенностей моделей для полунатурного имитационного моделирования при производстве и доводке ГТД
и его САУ
2.2 Краткое описание ТВВД как объекта управления
2.2.1 Математическая модель газогенератора ТВВД
2.2.2 Нелинейная имитационная математическая
модель соосного ВВ в составе БКЛДМ ТВВД
2.2.3 Математическое описание модели гидромеханической части
автоматики двигателя

2.3 Представление экспериментальных аэродинамических характеристик винтовентилятора в многомерном пространстве параметров
2.4 Поверхности (метод) Кунса, как способ задания поверхностей
Глава 3 Методика реализации ММ ГТД в среде N1 Lab VIEW
для использования на стенде полунатурного моделирования
при разработке и отладке агрегата системы управления двигателя
3.1 Методика представления и использования многомерной характеристики винтовентилятора изменяемого шага в составе БКЛДМ ТВВД при автоматизированном проектировании САУ ГТД и узлов ГТД
3.1.1 Анализ ошибок, допущенных в существующей методике использования экспериментальных аэродинамических характеристик соосного ВВ
3.1.2 Предлагаемая методика представления и использования экспериментальных аэродинамических характеристик соосного ВВ
3.2 Практические рекомендации по реализации ММ ГТД, элементов автоматики и других объектов в среде N1 LabVIEW, работающих
в режиме реального времени
Глава 4 Результаты апробации разработанной методики и средств, предлагаемых средой N1 LabVIEW для реализации моделей сложных динамических объектов, работающих в режиме реального времени
4.1 Результаты реализации нелинейной модели ТРДДсм для стенда полунатурного моделирования
4.1.1 Оценка потребных вычислительных ресурсов
для работы модели ТРДДсм в режиме реального времени счета
4.2 Реализация ММ ТВВД
4.3 Результаты реализации нелинейной модели ВВ с ВИШ в составе модели ТВВД для стенда полунатурного моделирования с применением предложенной методики использования многомерной АДХ соосного ВВ
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

Приложение А. Экспертная оценка рассмотренных программных
комплексов по номинальной шкале
Приложение Б. Реализация ММ ТВВД в среде NI LabVIEW
Приложение В. Решение задачи оптимизации эквивалентного удельного расхода топлива ТВВД на основе интеллектуальных методов управления
и анализ полученных результатов
В. 1 Методика решения задачи оптимизации
В.2 Результаты анализа работы двухэтапного метода оптимизации
эквивалентного удельного расхода топлива ТВВД
Приложение Г. Адаптация модели соосного ВВ для системы DVIGwp
Приложение Д. Использование моделей ГТД в составе адаптивных
отказоустойчивых систем управления, контроля и диагностики САУКиД

гибридных систем [40, 44, 45, 46]. В библиотеке соблюден баланс между количеством блоков и удобством в построении моделей. Все блоки доступны через меню Блоки.
Дополнительно в библиотеке системы Уіззіт имеется пять блоков специального назначения: блок-схема; нейросеть; выражение; ОЬЕ-объект; ОЬЬ-функция.
Если модель требует специфический блок, отсутствующий в библиотеке, можно создать его с применением языков программирования: Си, Си++, ФОРТРАН или Паскаль; и подключить его, применяя блок «ОІХ-функция».
Большинство блоков имеет устанавливаемые пользователем параметры, которые должным образом определяют их функции преобразования.
Как может выглядеть реализованная поэлементная модель ГТД в этой системе показано на рисунке 1.10. В подписанных блоках спрятаны сами уравнения модели, это делается для наглядности и информативности.

►СШ] ►
-ИЖЬ
ГВУІ ШШ квд; Ш Ш1
ЯШ I Производные Интегрирование
I параметров параметров |
константы Параметры
~Т033]---►{расчета.
Рисунок 1.10 — Модель АД. Вид главного окна дерева проекта Имеется возможность расчета в режиме реального времени в нескольких вариантах, а также использовать несколько алгоритмов интегрирования различной точности (Эйлера, Рунге-Кутта и др.). Позволяет создать модель практически любой системы и являться ее частью, как в случае с СПМ, при этом связь с аппаратурой стенда, как и в случае с Simulink, осуществляется через библиотеки * .dll. Реализация экспериментальных характеристик ВВ - гораздо более трудоемкий и длительный процесс (аналогичен реализации в приложении MATLAB - Simulink), чем при использовании N1 Lab VIEW. Программа целиком создается пользователем под конкретные нужды.