直升机动力/旋翼/传动系统建模研究
发布时间：2021-04-03 02:51
飞行模拟器能够在地面逼真、安全地再现飞机的空中飞行行为,是航空业新机研制、飞行训练不可或缺的模拟设备。发动机、旋翼和传动系统作为直升机飞行模拟器的必要组成部分,对直升机的飞行性能有重要影响。直升机发动机、旋翼和传动各系统之间联系紧密,参数相互影响,耦合作用严重,有必要进行耦合建模研究。为满足某型号直升机飞行模拟器的要求,本文针对该机全系统模型中的动力、旋翼与传动部分,建立了一套适合实时仿真的发动机/旋翼/传动系统耦合模型。首先根据发动机工作原理,通过机理建模的方法建立了发动机外输出特性以及排气温度、缸头温度、油温油压、歧管压强等特性数学模型,根据该机理模型计算得到不同转速情况下的发动机输出功率,并与实际情况进行对比,从而验证了该套建模方法合理可行,具有可信度;其次根据叶素理论建立了旋翼载荷模型,通过理论计算与分析研究了实际飞行过程中总距、前飞速度、大气环境等对旋翼载荷的影响;综合考虑了发动机输出功率传递过程中的摩擦损失以及功率分配后建立了传动模型,进而建立起发动机与旋翼通过转速和功率耦合在一起的系统模型。结合发动机各个工作状态下的转速控制要求分别进行控制律设计,通过引入总距前馈、飞行速...
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
活塞式发动机单缸结构图
图 2.2 四冲程活塞发动机工作循环图情况下的航空活塞式发动机一个完整的工作循环是四个冲程（气缸中的活塞每为一个冲程），分别分吸气过程、压缩过程、膨胀对外做功过程和排气过程，程是对外做功的。做功的效率和汽缸内空气燃油的压缩比有相当的关系，习惯位排量活塞能对外做功的功率）来指示[27]。通常航空活塞式发动机的升功率 60 马力，大的甚至能达到 70、80 马力。航空活塞式发动机的最基本构件包括轴、曲柄连杆、进气歧管等。点火方式一般靠电火花点火，冷却方式一般有液冷却，供油方式有汽化注油和直接注油、气缸排列方法有 V 型、直列、星型本文对象发动机莱康明 Lycoming_IO540 航空活塞式发动机，是美国莱ING 发动机公司最具代表的产品，以优良的性能表现、可靠的稳定性、极为简维修性能著称。这款拥有六个两两水平对置的气缸并采用空气冷却的发动机广小型飞机如 Piper PA-31 Navajo、Cessna 182、Socata TB-30 Epsilon、Robinson是试验数据较齐全的一款航空活塞式发动机[28]。
图 2.2 四冲程活塞发动机工作循环图的航空活塞式发动机一个完整的工作循环是四个冲程（气缸中的冲程），分别分吸气过程、压缩过程、膨胀对外做功过程和排气外做功的。做功的效率和汽缸内空气燃油的压缩比有相当的关系活塞能对外做功的功率）来指示[27]。通常航空活塞式发动机的，大的甚至能达到 70、80 马力。航空活塞式发动机的最基本构柄连杆、进气歧管等。点火方式一般靠电火花点火，冷却方式一供油方式有汽化注油和直接注油、气缸排列方法有 V 型、直列象发动机莱康明 Lycoming_IO540 航空活塞式发动机，是动机公司最具代表的产品，以优良的性能表现、可靠的稳定性、能著称。这款拥有六个两两水平对置的气缸并采用空气冷却的发机如 Piper PA-31 Navajo、Cessna 182、Socata TB-30 Epsilon、R数据较齐全的一款航空活塞式发动机[28]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Matlab/Simulink模型到C/C++代码的自动实现[J]. 张祥,杨志刚,张彦生. 重庆工学院学报. 2006(11)
[2]神经元自适应PID控制的应用——以汽车发动机转速控制为例[J]. 林敬,朱伟兴. 农机化研究. 2005(06)
[3]Simulink模型的C/C++代码实现[J]. 田伟,熊晋魁. 应用科技. 2004(11)
[4]模糊控制在AMT系统发动机转速控制中的应用[J]. 王云成,施国标,唐志东,吴锦秋. 内燃机工程. 2000(02)
博士论文
[1]飞行模拟器飞行仿真系统建模与软件实现[D]. 张镭.哈尔滨工业大学 2009
[2]涡轴发动机/旋翼综合建模、控制及优化研究[D]. 姚文荣.南京航空航天大学 2008
[3]直升机飞行动力学模型与飞行品质评估[D]. 孙传伟.南京航空航天大学 2002
硕士论文
[1]无人直升机活塞式发动机控制技术研究[D]. 徐志鑫.南京航空航天大学 2012
[2]直升机旋翼/发动机一体化建模研究[D]. 张海涛.南京航空航天大学 2009
[3]无人飞行器发动机控制系统设计与实现[D]. 于鉴.南京航空航天大学 2008
[4]活塞式航空发动机转速控制与实验研究[D]. 周博.南京航空航天大学 2007
[5]基于模糊-PID控制的船舶柴油机调速系统的仿真研究[D]. 丁洪祥.大连海事大学 2005
[6]系统仿真及其在航空发动机仿真平台设计中的应用研究[D]. 李中群.西北工业大学 2004
本文编号：3116470
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
活塞式发动机单缸结构图
图 2.2 四冲程活塞发动机工作循环图情况下的航空活塞式发动机一个完整的工作循环是四个冲程（气缸中的活塞每为一个冲程），分别分吸气过程、压缩过程、膨胀对外做功过程和排气过程，程是对外做功的。做功的效率和汽缸内空气燃油的压缩比有相当的关系，习惯位排量活塞能对外做功的功率）来指示[27]。通常航空活塞式发动机的升功率 60 马力，大的甚至能达到 70、80 马力。航空活塞式发动机的最基本构件包括轴、曲柄连杆、进气歧管等。点火方式一般靠电火花点火，冷却方式一般有液冷却，供油方式有汽化注油和直接注油、气缸排列方法有 V 型、直列、星型本文对象发动机莱康明 Lycoming_IO540 航空活塞式发动机，是美国莱ING 发动机公司最具代表的产品，以优良的性能表现、可靠的稳定性、极为简维修性能著称。这款拥有六个两两水平对置的气缸并采用空气冷却的发动机广小型飞机如 Piper PA-31 Navajo、Cessna 182、Socata TB-30 Epsilon、Robinson是试验数据较齐全的一款航空活塞式发动机[28]。
图 2.2 四冲程活塞发动机工作循环图的航空活塞式发动机一个完整的工作循环是四个冲程（气缸中的冲程），分别分吸气过程、压缩过程、膨胀对外做功过程和排气外做功的。做功的效率和汽缸内空气燃油的压缩比有相当的关系活塞能对外做功的功率）来指示[27]。通常航空活塞式发动机的，大的甚至能达到 70、80 马力。航空活塞式发动机的最基本构柄连杆、进气歧管等。点火方式一般靠电火花点火，冷却方式一供油方式有汽化注油和直接注油、气缸排列方法有 V 型、直列象发动机莱康明 Lycoming_IO540 航空活塞式发动机，是动机公司最具代表的产品，以优良的性能表现、可靠的稳定性、能著称。这款拥有六个两两水平对置的气缸并采用空气冷却的发机如 Piper PA-31 Navajo、Cessna 182、Socata TB-30 Epsilon、R数据较齐全的一款航空活塞式发动机[28]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Matlab/Simulink模型到C/C++代码的自动实现[J]. 张祥,杨志刚,张彦生. 重庆工学院学报. 2006(11)
[2]神经元自适应PID控制的应用——以汽车发动机转速控制为例[J]. 林敬,朱伟兴. 农机化研究. 2005(06)
[3]Simulink模型的C/C++代码实现[J]. 田伟,熊晋魁. 应用科技. 2004(11)
[4]模糊控制在AMT系统发动机转速控制中的应用[J]. 王云成,施国标,唐志东,吴锦秋. 内燃机工程. 2000(02)
博士论文
[1]飞行模拟器飞行仿真系统建模与软件实现[D]. 张镭.哈尔滨工业大学 2009
[2]涡轴发动机/旋翼综合建模、控制及优化研究[D]. 姚文荣.南京航空航天大学 2008
[3]直升机飞行动力学模型与飞行品质评估[D]. 孙传伟.南京航空航天大学 2002
硕士论文
[1]无人直升机活塞式发动机控制技术研究[D]. 徐志鑫.南京航空航天大学 2012
[2]直升机旋翼/发动机一体化建模研究[D]. 张海涛.南京航空航天大学 2009
[3]无人飞行器发动机控制系统设计与实现[D]. 于鉴.南京航空航天大学 2008
[4]活塞式航空发动机转速控制与实验研究[D]. 周博.南京航空航天大学 2007
[5]基于模糊-PID控制的船舶柴油机调速系统的仿真研究[D]. 丁洪祥.大连海事大学 2005
[6]系统仿真及其在航空发动机仿真平台设计中的应用研究[D]. 李中群.西北工业大学 2004
本文编号：3116470
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