飞机反推力系统虚拟试验技术研究

论文摘要

由于经济、市场等因素的制约和技术发展的需要,虚拟试验在工业领域中的应用越来越迫切与重要。目前,航空领域中通常采用地面试验来验证反推力系统功能和性能,但这需要设计结束并试制完成后才能进行,影响了产品的研制进度,增加了产品的开发成本。而虚拟试验是在计算机仿真环境下,将产品模型化后开展试验工作,可在设计阶段提前进行试验,及时发现系统潜在隐患,并且试验可以在“可重复条件”下进行,以初步验证系统功能,辅助分析系统故障的原因。本文面向飞机反推力系统,对虚拟试验技术进行了深入研究,主要的研究工作如下:1)建立反推力系统的模型。研究了基于Modelica的反推力系统建模方法,并通过分析飞机反推力系统的工作原理,在MWorks上建立反推力液压作动系统的Modelica模型,形成反推力系统模型库,可用于各种工况下反推力系统虚拟试验。2)实现基于PLC的可视化虚拟试验环境。针对反推力虚拟试验环境,结合虚拟现实技术,重点研究了交互性和可视化技术,提出了基于PLC的交互方法,并改进了求解和动画控制流程。该方法通过PLC采集交互信号,能进行可变参数的实时求解并显示三维动画,为虚拟试验提供了基于PLC的可视化虚拟环境。3)进行反推力虚拟试验。通过进行各种工况下的反推力系统虚拟的功能与故障试验,与地面试验数据对比分析,验证了反推力系统功能,并为性能分析提供参考依据,有效减少了研发周期、降低了试验成本。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 课题来源、目的与意义
• 1.3 相关技术研究现状
• 1.4 本文的内容安排
• 2 反推力系统试验原理
• 2.1 反推力作动工作原理
• 2.2 反推力地面试验工况分析
• 2.3 本章小结
• 3 反推力系统建模
• 3.1 MWorks 多领域建模环境
• 3.2 反推力组件原理分析
• 3.3 基于Modelica 的反推力组件模型构建方法
• 3.4 反推力组件模型参数标定方法
• 3.5 典型反推力系统模型
• 3.6 本章小结
• 4 反推力虚拟试验环境
• 4.1 系统功能与模块划分
• 4.2 基于PLC 的交互方法
• 4.3 可变参数求解算法
• 4.4 虚拟试验可视化技术
• 4.5 本章小结
• 5 反推力虚拟试验与结果分析
• 5.1 反推力虚拟试验概况
• 5.2 反推力功能试验分析
• 5.3 反推力故障试验分析
• 5.4 特殊环境下的反推力虚拟试验
• 5.5 本章小结
• 6 总结与展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 研究展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录1 攻读硕士学位期间发表的学术论文