[发明专利]一种航空发动机起动模拟控制上位机系统

说明书

本发明公开了一种航空发动机起动模拟控制上位机系统，包括包括模拟控制上位机，模拟控制上位机基于LabVIEW软件平台开发，模拟控制上位机设置有系统界面，系统界面包括发动机起动操纵区域和发动机参数显示区域，发动机操纵区域用于模拟发动机起动时驾驶员的操作。本发明的有益效果是：发明克服了基于数据驱动的控制算法研究缺乏对发动机起动流程和逻辑的分析及脱离了对发动机起动操作和指示系统的认识的缺点，通过开发航空发动机起动模拟上位机系统来重现真实发动机的起动过程，在实现数据驱动的基础上通过操控和发动机显示分析全面分析发动机的起动逻辑和控制率。

技术领域

本发明涉及一种上位机系统，具体为一种航空发动机起动模拟控制上位机系统，属于航空发动机电气控制技术领域。

背景技术

发动机起动控制是全权限数字发动机电子控制系统(FADEC)的核心功能，是研究FADEC控制规律和控制算法的关键环节。然而，航空发动机通常只能在发动机生产制造、发动机在翼及发动机维修试车时才能进行发动机起动操作，在实验室环境下很难达到发动机起动的条件。为了更好的开展发动机电子控制领域的研究，目前主要以基于数据驱动的控制算法研究为主，通过Python、MATLAB等构建模型，对仿真曲线进行分析，缺乏对发动机起动流程和逻辑的分析，仅仅基于数据的研究脱离了发动机起动操作和指示系统的认识。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种航空发动机起动模拟控制上位机系统。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的，一种航空发动机起动模拟控制上位机系统，包括模拟控制上位机，所述模拟控制上位机基于LabVIEW软件平台开发，所述模拟控制上位机设置有系统界面，所述系统界面包括发动机起动操纵区域和发动机参数显示区域，所述发动机操纵区域用于模拟发动机起动时驾驶员的操作，所述发动机操纵区域包括虚拟发动机模型。

所述虚拟发动机模型包括油门杆，所述油门杆模拟A320飞机驾驶舱的油门杆设计，通过滑动黑色手柄实现油门杆角度变化，并将油门杆角度信息通过串口传输给控制器。

优选的，所述发动机参数显示区域用于发动机起动过程中参数的显示，包括发动机主要参数的实时显示、发动机虚拟模型的同步作动、模拟电机转速的显示，所述发动机参数显示区域包括自动起动面板、人工起动面板、MCDU输入窗口。

优选的，所述自动起动面板和人工起动面板分别模拟A320飞机驾驶舱的发动机自动起动面板和人工起动面板设计，起动操作时手柄和开关的状态实时通过串口传输给控制器。

优选的，所述MCDU输入窗口包括“Upper ECAM(EWD)”和“Lower ECAM(SD)”所述“Upper ECAM(EWD)”和“Lower ECAM(SD)”模拟A320飞机驾驶舱的ECAM显示面板设计，基于真实发动机的起动参数数据库实时显示发动机模拟起动过程中发动机的参数。

优选的，所述虚拟发动机模型包括模拟电机、空气起动活门(SAV)、燃油计量活门(FMV)，所述模拟电机转速显示页面用于显示模拟发动机转速的直流电机的实时转速，该转速信息来自控制器采集的模拟硬件平台中直流电机转速，所述模拟电机设置有两个，通过一号电机与二号电机的转速的信息进行对比。

优选的，所述模拟控制上位机以CFM56-5B发动机原型为参考，其单元体采用SolidWorks软件开发，通过LabVIEW程序图设计实现单元体的组装，并根据来自控制器串口的显示信息操控单元体作动，直观显示发动机起动中转速和活门的作动情况。

本发明的有益效果是：

本发明克服了基于数据驱动的控制算法研究缺乏对发动机起动流程和逻辑的分析及脱离了对发动机起动操作和指示系统的认识的缺点，通过开发航空发动机起动模拟上位机系统来重现真实发动机的起动过程，在实现数据驱动的基础上通过操控和发动机显示分析全面分析发动机的起动逻辑和控制率，同时，通过虚拟发动机模型能直观的了解发动机起动中各部件的动作过程，符合虚拟化的发展需求。