[發(fā)明專利]一種航空發(fā)動機控制系統(tǒng)仿真平臺控制對象在線更改方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710432502.5
• 申請日: 2017-06-09
• 公開（公告）號: CN107300860A
• 公開（公告）日: 2017-10-27
• 發(fā)明（設計）人: 沈杰;胡忠志;于兵
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02;G06F9/44;G06F17/30;G06F17/50;H04L29/06;H04L29/08
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司32200
• 代理人: 吳樹山

技術領域

本發(fā)明屬于航空及計算機仿真技術領域，特別是涉及一種航空發(fā)動機控制系統(tǒng)仿真平臺控制對象在線更改方法。

背景技術

航空發(fā)動機作為工業(yè)皇冠上的明珠，其結構、原理復雜。發(fā)動機控制系統(tǒng)用于保證發(fā)動機的安全性、穩(wěn)定性、可靠性以及性能效益。隨著對航空發(fā)動機性能要求的提升，控制系統(tǒng)的復雜程度愈來愈高，目前主流的發(fā)動機控制系統(tǒng)的研制流程包括控制律設計仿真、硬件在回路試驗、半物理試驗以及臺架試驗。該研發(fā)流程是一個串行的過程，導致其效率、成本以及研發(fā)周期都無法很好的控制，此外該方法的驗證手段不靈活。另一方面，該方法設計的仿真平臺多使用傳統(tǒng)的物理儀器，針對特定型號的發(fā)動機，基本沒有通用性，導致控制系統(tǒng)開發(fā)的成本很高。

中國專利申請201310440242.8公開了“一種航空發(fā)動機控制系統(tǒng)的快速原型仿真方法”，該方法首先建立控制算法模型，然后利用自動代碼生成技術將控制算法的模型下載至硬件平臺，利用虛擬儀器技術和實時硬件平臺搭建航空發(fā)動機控制系統(tǒng)的原型，再與航空發(fā)動機模型仿真器連接構成閉環(huán)，通過閉環(huán)仿真來修正控制算法模型，直至符合要求。但是該方法還存在以下明顯的不足：一是該方法需要一個硬件平臺作為仿真載體，無法實現共享；二是固定不變的硬平臺在考慮通用性時，無法有效的兼顧每種具體發(fā)動機控制系統(tǒng)的特性；三是該仿真方法需要根據需求搭建發(fā)動機模型，發(fā)動機模型的搭建工作量大。

為了減少硬件平臺的搭建成本，實現資源的共享，建立一種的航空發(fā)動機控制系統(tǒng)數字仿真平臺成為研究熱點，由于航空發(fā)動機模型很少公開，所以遠程的航空發(fā)動機控制系統(tǒng)仿真平臺將是一個很好的發(fā)展方向，遠程的航空發(fā)動機控制系統(tǒng)仿真平臺通過提供發(fā)動機模型例程或發(fā)動機各部件模型，降低了對控制算法設計人員的發(fā)動機建模要求。為了更好的滿足用戶設計不同航空發(fā)動機控制系統(tǒng)的要求，設計一種航空發(fā)動機控制系統(tǒng)仿真平臺控制對象在線更改方法非常重要。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是為克服現有技術所存在的不足而提供一種航空發(fā)動機控制系統(tǒng)數字仿真平臺控制對象在線更改的方法，本發(fā)明的控制對象在線更改方法能夠減小控制系統(tǒng)設計人員的建立發(fā)動機模型的工作量，能夠滿足不同發(fā)動機控制系統(tǒng)的設計需求，大大提高控制系統(tǒng)的研發(fā)效率。

根據本發(fā)明提出的一種航空發(fā)動機控制系統(tǒng)仿真平臺控制對象在線更改方法，其特征在于：該方法應用于C/S架構的航空發(fā)動機控制系統(tǒng)仿真平臺，具體是針對渦輪風扇結構的航空發(fā)動機，在服務器端建立航空發(fā)動機部件庫、模型生成函數以及服務器數據收發(fā)函數，客戶端前臺采用可視化交互界面，客戶端后臺設置參數文件生成函數以及客戶端數據收發(fā)函數，用戶通過所述客戶端前臺的可視化交互界面搭建發(fā)動機模型并設置發(fā)動機各部件的參數，在所述發(fā)動機模型搭建完成后確定創(chuàng)建發(fā)動機模型；所述客戶端后臺的參數文件生成函數會生成用戶所選發(fā)動機各部件的部件ID編號文本文件和部件參數文本文件并發(fā)送到服務器端；所述服務器端的模型生成函數根據部件ID編號文本文件和部件參數文本文件創(chuàng)建用戶所設計的發(fā)動機模型，所述發(fā)動機模型在生成完成后可通過服務器數據收發(fā)函數以及客戶端數據收發(fā)函數來實現與客戶端可視化交互界面的通信。

本發(fā)明提出的一種航空發(fā)動機控制系統(tǒng)仿真平臺控制對象在線更改方法的進一步優(yōu)選方案是：

所述可視化交互界面包含部件圖標窗口、用戶工作窗口以及模型測試窗口，所述部件圖標窗口內的部件圖標和發(fā)動機各大部件一一對應，每個圖標有其對應的固定部件ID編號，此外用戶可以通過部件圖標設置部件的參數，所述用戶工作窗口用于用戶拖拽放置各部件圖標和搭建發(fā)動機模型，在所述客戶端數據收發(fā)函數接收到所述服務器端的模型生成函數返回的模型生成完成的標志后，所述模型測試窗口可設置模型輸入數據并通過所述客戶端數據收發(fā)函數以及服務器數據收發(fā)函數將設置的模型輸入數據上傳給模型，同時所述模型測試窗口會實時顯示服務器端所生成模型運行的輸出數據，該模型運行的輸出數據是通過服務器數據收發(fā)函數以及客戶端數據收發(fā)函數回傳到模型測試窗口的；

所述參數文件生成函數可獲取用戶在可視化交互界面的用戶工作窗口中搭建航空發(fā)動機模型的各部件ID，并將獲取的各部件ID編號保存為部件ID編號文本文件，同時參數文件生成函數獲取用戶搭建模型時在各部件對話框設置的各部件參數，將獲取的各部件參數保存為部件參數文本文件，最后將部件ID編號文本文件以及部件參數文本文件上傳至所述服務器端的模型生成函數中。