Информационно-измерительный комплекс испытания и моделирования систем управления газотурбинных двигателей

• Автор: Тетерин, Дмитрий Павлович
• Шифр специальности: 05.11.16, 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 207 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Характеристика объекта и автоматизированных средств испытаний. Постановка задач исследования

1.1. Характерные особенности БСУ ГТД, как объекта испытания

1.2. Виды, цели, задачи и содержание испытаний БСУ ГТД

1.3. Автоматизированные средства испытаний

1.4. Постановка задач исследования

Выводы по разделу 1.

2. Методическое обеспечение целевого комплексирования АПК БСУ ГТД

2.1. Методика обоснования целей создания АИК и требований к средствам испытаний

2.1.1. Исходные понятия, аксиомы и применяемые методы

2.1.2. Сбор, анализ и упорядочение исходных данных
2.1.3. Определение целевых частей требований и нормируемых работ комплекса
2.1.4. Обоснование требований с помощью нормативнотехнических документов
2.1.5. Определение функций аппаратных и программных средств испытаний
2.2. Многовекторное ранжирования средств испытаний
2.2.1. Постановка задачи
2.2.2. Вычисление элементов интервальной оценочной магрицы
2.2.3. Вычисление характерных чисел, заданных интервалами значений
2.2.4. Выбор лучшей системы с целыо включения ее в кортеж арето
2.2.5. Решение задачи ранжирования средств испытаний коэффициенты важности заданы интервалами значений
2.2.6. Особенности решения задачи многовекторного ранжирования
по совокупности критериев, заданных интервалами значений
2.2.7. Решение задачи многовекгорного ранжирования коэффициенты важности заданы интервалами значений
2.3. Моделирование линейных стационарных элементов БСУ и ГТД
2.3.1. Постановка задачи
2.3.2. Модифицированный метод интегральных преобразований Лапласа
2.3.3. Построение обратного преобразований Лапласа от дробнорациональной комплексной функции
2.3.4. Алгоритмы решения начальной задачи с начальными условиями III рода для однородного ДУ
2.3.5. Алгоритмы построения обратного преобразований Лапласа от дробнорациональной комплексной функции
Выводы по разделу 2.
3. Целевое комплсксирование автоматизированной системы контроля БСУ
3.1. Обоснование требований к автоматизированной системе контроля
3.1.1. Уточнение целевого назначения АСК
3.1.2. Работа с нормативнотехническими документами
3.1.3. Обоснование и уточнение количественных требований
3.2. Многовекторнос ранжирование средств моделирования линейных стационарных элементов БСУ и ГТД
3.3. Моделирования линейных стационарных элементов БСУ и РГД
3.4. Целевое комплексирование средств испытаний
3.4.1. Определение функций АСК
3.4.2. Отбор и комплексирование аппаратных средств АСК
Выводы по разделу 3.
Заключение
Список литературы


В авиационной, ракетной и космической технике интенсивно ведутся работы по проблеме объединения автономных бортовых систем в интегрированные интеллектуальные комплексы [, ], что приводит к усложнению структур систем управления, повышению значимости и ответственности исполняемых ими функций. Дополнительные задачи возлагаются на встроенные средства контроля, меняются принципы организации, методы, алгоритмы и средства обеспечения испытаний БСУ. На рис. Рис. Объект регулирования. С1ттпр, О^, )Г. Р, $? ЛДЛ/? Рпрс,я - статическая функция. Контур температуры за турбиной низкого давления. Пщр = —~ + *2. АГ2|, /Г, /С, /Г - статические коэффициенты; тв - статическая функция. Контур давления. Т тміпр статическая функция. Комплексный электронно-гидромеханический регулятор. ДС/,і(1 + рг9)(1 + р г) = АГ,(/? Ді/лі(1 + рг2) =Дпв (1 + /? Дп„ г8,г9 */? ДС/(1 + у? К2(рг„ + (1 + /? ДС/«2(1+ />г,)2 = Д«к (1+ /? Регулятор температуры газов за турбиной вентилятора Ґ. Д(/ *э(1 + рг|4) = КуАІ! А Т) (1 + /7Г5)2(1 + /? Туї) = А~Ёт(рКктхь + (1 + /? Д(У, = тіп[ДС7,і V Д? V д? Аиа. Система является замкнутой, включает в себя комплексный электронно-гидромеханический регулятор и объект регулирования - авиационный двухканальный газотурбинный двигатель. Элементы системы, формы их описания и взаимодействия подробно описаны в работах [9]. Основная роль в обеспечении заданных показателей качества и надежности БСУ на этапах их жизненного цикла принадлежит разработке и практической реализации методов и средств, исключающих возможные факты нарушения нормального функционирования образцов в соответствии с требованиями технических условий. При этом дефекты образцов исследуемого класса могут быть разбиты на три пересекающиеся группы. К первой группе относятся причины, обусловленные физическими отказами, которые определяются надежностью элементной базы. Вторая группа причин определяется техническим уровнем и издержками процессов проектирования. Процесс испытаний сложных технических систем представляет собой совокупность операций по подготовке объекта к испытаниям, их проведению и соответствующей обработке результатов, с целью получения экспериментальных данных, характеризующих техническое состояние системы и соответствие ее параметров техническим условиям (ТУ). Различают следующие виды испытаний исследуемых образцов БСУ (см. Рис. Виды испытаний БСУ ГТД Исследовательские испытания производят на отдельных узлах, модулях, блоках образцов или на образце в целом. Различают натурные и модельные исследовательские испытания. При этом задачи испытаний не регламентируются, их круг расширяется по мере совершенствования теории и конструкции систем автоматического регулирования. Исследовательским испытаниям образцы класса подвергаются в научно-исследовательских учреждениях, конструкторских бюро и на серийных заводах на протяжении всего цикла существования - от проектирования до снятия с эксплуатации. Определение параметров системы производится с высокой точностью в широком диапазоне режимов. Опытные испытания подразделяются на предварительные и государственные (межведомственные). Образцы БСУ новой конструкции или новой модификации проходят предварительные испытания для достижения следующих целей: совершенствование параметров рабочего процесса и доведения их до уровня, определенного в ТЗ; отработка конструкции элементов, проверка правильности выбора радиоэлектронных компонентов, материалов и технологий изготовления системы; подтверждение заявленного ресурса и его увеличение, определение влияния условий эксплуатации и наработки на работу образцов и их характеристики. Особое внимание уделяется эксплута-ционной надежности и устойчивости работы систем класса. В зависимости от конкретной цели испытания проводят в наземных условиях в конструкторских бюро, совместно с объектом управления на стендах с имитацией условий полета и эксплуатации, на летающей лаборатории и на самолете. Испытания систем дополняются испытаниями отдельных узлов, блоков, модулей. Основные задачи предварительных испытаний регламентированы и предусматривают: всестороннюю проверку с объектом управления, определение границы устойчивости, термометрирование основных элементов, виб-рографирование, проверку повреждаемости, тензометрирование напряженных элементов конструкции и т.