飞机发动机控制 设计、系统分析和健康监视PDF格式文档图书下载
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- 作 者:(美)赵连春(LINKC.JAW) (美)杰克·马丁利(JACKD.MATTINGGLY)著 张新国等译
- 出 版 社:中航出版传媒有限责任公司
- 出版年份:2012
- ISBN:9787516501085
- 标注页数:338 页
- PDF页数:365 页
第1章 发动机控制系统综述 1
1.1 控制系统专业术语 5
1.2 燃气涡轮发动机控制系统介绍 6
1.3 发动机控制系统的发展史 9
1.3.1 初始阶段 10
1.3.2 成长阶段 11
1.3.3 电子化阶段 13
1.3.4 综合化阶段 17
1.3.5 飞行研究与先进控制 19
1.3.6 控制系统的复杂性 22
1.3.7 历史上的重要发动机 25
参考文献 30
第2章 发动机建模与仿真 35
2.1 稳态发动机模型 35
2.2 动态发动机模型 36
2.2.1 转子动力学——惯性效应 36
2.2.2 压力动力学——质量存储效应 41
2.2.3 温度动力学——能量存储效应 42
2.3 整台发动机动力学的建模 43
2.4 作动器和传感器动力学的建模 46
2.4.1 液压作动器 46
2.4.2 气动作动器 51
2.5 高逼真度发动机仿真 52
2.5.1 美国空军通用涡扇发动机模型 52
2.5.2 NASA通用涡扇发动机模型 55
2.6 发动机线性模型的导出 56
2.6.1 非线性仿真导出线性模型 56
2.6.2 按试验/运行数据的模型辨识 58
参考文献 60
第3章 模型降阶和动态分析 63
3.1 发动机动态举例 63
3.2 值得关注的频谱 65
3.3 基本控制带宽内的主导动态 66
3.3.1 通过频谱分解进行模型降阶 66
3.3.2 基于奇异值分解的模型降阶(平衡实现) 71
3.4 发动机和飞机动态综合 72
3.4.1 涡轴发动机动态 74
3.4.2 发动机和机身的兼容性问题 78
3.4.3 直升机旋翼和涡轴发动机 80
3.5 发动机动态变化 82
参考文献 84
第4章 稳态控制器设计 87
4.1 单轴发动机控制器设计 88
4.1.1 单轴发动机根轨迹设计 89
4.1.2 单轴发动机频率响应设计 94
4.2 双轴发动机控制器设计 95
4.2.1 不带作动器动态的双轴发动机PI控制律设计 97
4.2.2 带有作动器动态的双轴发动机PID控制律设计 100
4.3 涡轴发动机控制设计 100
4.3.1 动力涡轮转速反馈控制 102
4.3.2 旋翼负载预期前馈控制 102
4.3.3 最优燃油消耗量自适应控制 103
4.4 稳态控制的某些实际问题 104
4.4.1 不同控制律下的发动机响应 104
4.4.2 用燃油流量比作控制变量 106
参考文献 108
第5章 过渡态和限制控制器设计 109
5.1 基于计划的过渡态控制器设计 110
5.1.1 控制计划概念 111
5.1.2 加速控制 112
5.1.3 减速控制 113
5.2 过渡态控制中应考虑的非线性问题 114
5.2.1 增益调参 114
5.2.2 抗积分卷积 116
5.2.3 减速喘振 117
5.3 基于加速度的过渡态控制器设计 118
5.3.1 n控制概念 118
5.3.2 双轴涡扇发动机n控制设计 120
5.3.3 基于计划的控制与n控制的对比 123
5.4 限制保护控制器设计 124
5.5 旋翼飞机发动机应考虑的问题 127
5.5.1 功率管理 127
5.5.2 自适应加速控制和消喘控制 128
参考文献 128
第6章 控制系统综合 130
6.1 概述 130
6.2 功率设定 131
6.2.1 起飞功率计划 131
6.2.2 慢车功率计划 133
6.2.3 部分功率 134
6.2.4 调整功能和自动调整 135
6.3 瞬时计划 136
6.3.1 加速计划 137
6.3.2 减速计划 138
6.4 控制模式 139
6.5 发动机附件 141
6.5.1 附件的分类 141
6.5.2 电子控制器 142
6.6 控制器综合实例 145
6.6.1 单轴发动机控制器的设计和综合 145
6.6.2 双轴发动机控制器的设计和综合 151
参考文献 155
第7章 先进控制概念 156
7.1 多变量控制 156
7.1.1 多变量设计主题问题 156
7.1.2 频域方法 161
7.1.3 时域方法 163
7.1.4 多变量控制方法比较 164
7.2 主动间隙控制 165
7.2.1 ACC建模 167
7.2.2 线性控制律设计 169
7.3 主动失速和喘振控制 171
7.3.1 作动器的挑战 172
7.3.2 作动器设计 172
7.3.3 作动器模型 173
7.3.4 作动器试验结果 176
7.4 主动燃烧控制 179
7.4.1 作动器设计 180
7.4.2 作动器模型 181
7.4.3 作动器试验结果 182
参考文献 185
第8章 发动机监视和健康管理 189
8.1 基本概念 189
8.1.1 安全性、可靠性和可用性 189
8.1.2 异常、故障和失效 190
8.1.3 诊断和预测 192
8.1.4 维修概念 193
8.1.5 保障概念 195
8.2 监视系统设计 196
8.2.1 系统需求 196
8.2.2 系统体系结构 197
8.2.3 监视性能 197
8.2.4 监视功能 198
8.2.5 软件体系结构 199
8.2.6 算法 200
8.3 监视算法设计 201
8.3.1 最小二乘法估计 201
8.3.2 卡尔曼滤波器 202
8.3.3 概率估计——贝叶斯方法 203
8.3.4 混合模型估计 204
8.4 根据周期性记录的数据进行趋势监视 206
8.4.1 基于数值化方法趋势监视的数例 206
8.4.2 趋势图和阈值 207
8.4.3 基于物理建模来提高精确性 210
8.4.4 告警规则 212
参考文献 213
第9章 综合控制和健康监视 217
9.1 综合架构、能力和要求 217
9.1.1 综合架构 217
9.1.2 经济可承受能力 218
9.1.3 对监视系统的要求 219
9.2 延长寿命控制 222
9.2.1 部件损伤 223
9.2.2 控制设计 224
9.3 安全保障控制 227
9.3.1 重置限制控制 228
9.3.2 高增益控制 229
9.4 直升机发动机的快速响应控制 231
9.4.1 涡轮放气控制模式 232
9.4.2 直升机/发动机综合模型 233
9.4.3 比例控制律设计 237
参考文献 239
附录A自动控制系统基础知识 242
A.1开环控制和闭环控制 242
A.2线性动态系统描述 244
A.2.1 控制系统的频域表达 245
A.2.2 控制系统的时域表达 248
A.3 基本控制律 251
A.3.1 比例控制律 251
A.3.2 积分控制律 251
A.3.3 微分控制律 252
A.3.4 比例—积分—微分控制律 252
A.4 线性动态系统分析 253
A.4.1 状态方程的解 253
A.4.2 拉普拉斯变换求解 254
A.4.3 可控性和可观性 255
A.4.4 性能 256
A.4.5 稳定性 259
A.5 两种线性控制设计方法 262
A.5.1 根轨迹设计方法 263
A.5.2 频率响应设计方法 265
A.6 非线性动态系统 267
A.6.1 非线性系统的性质 269
A.6.2 常见的非线性特性 269
参考文献 272
附录B燃气涡轮发动机性能与工作特性 273
B.1前言 273
B.2工作包线和标准大气 274
B.3完全理想气体的热力学性能 276
B.4燃气流的总参数 278
B.4.1 滞止温度或者总温 279
B.4.2 滞止压力或者总压力 279
B.4.3 T/Tt和p/pt是马赫数的函数 279
B.4.4 质量流量参数 281
B.5无量纲的修正参数和部件特性 282
B.5.1 风扇和压气机特性图 284
B.5.2 涡轮特性 284
B.6基本发动机性能模型 286
B.6.1 流量的连续性 286
B.6.2 涡轮特性 287
B.6.3 发动机工作线 288
B.6.4 发动机控制和θ转折点 289
B.6.5 发动机燃油流量 291
B.6.6 发动机转速的变化 292
B.6.7 燃气发生器增压特性 293
B.6.8 发动机非安装推力和燃油消耗量 294
B.6.9 单轴涡喷发动机的基本非线性稳态发动机性能方程 296
B.7 工作适用性分析 298
B.7.1 压气机工作 299
B.7.2 涡轮工作 305
B.7.3 主燃烧室工作 305
参考文献 305
索引 307
支撑资料 321
译者后记 322
- 《飞机发动机控制 设计、系统分析和健康监视》(美)赵连春(LINKC.JAW),(美)杰克·马丁利(JACKD.MATTINGGLY)著;张新国等译 2012
- 《飞机发动机控制 设计、系统分析和健康监视》(美)赵连春,(美)杰克·马丁利著;张新国等译 2011
- 《涡轮发动机飞机结构与系统 AV 下》郑连兴,任仁良主编 2006
- 《涡轮发动机飞机结构与系统 AV 上》郑连兴,任仁良主编 2006
- 《航空燃气涡轮发动机控制》孙健国,李秋红,杨刚,张海波编著 2014
- 《飞机与发动机强度》李曙林主编 2007
- 《飞机与发动机》瞿红春,程关兵,林兆福主编 2007
- 《飞机与发动机强度》李曙林主编 2007
- 《飞机发动机和燃气涡轮》(美)J.L.克里布罗克著 1983
- 《美国飞机燃气涡轮发动机发展史》(美)詹姆斯·圣·彼得著;张健译 2016
- 《飞机发动机控制 设计、系统分析和健康监视》(美)赵连春(LINKC.JAW),(美)杰克·马丁利(JACKD.MATTINGGLY)著;张新国等译 2012
- 《飞机发动机控制 设计、系统分析和健康监视》(美)赵连春,(美)杰克·马丁利著;张新国等译 2011
- 《普遍人权的理论与实践》(美)杰克·唐纳利(Jack Donnelly)著;王浦劬等译 2001
- 《航空发动机设计》(美)马丁利(Mattingly,Jack D.)等著;侯志兴等译 1992
- 《超燃冲压发动机 过程和特性》(美)科林·西格尔著;张新国等译 2012
- 《皇家情侣 查尔斯与黛安娜》(美)马丁著;赵兴国等译 1988
- 《销售管理》(美)拉尔夫·W.杰克逊(Ralph W.Jackson),(美)罗伯特·D.希里奇(Robert D.Hisrich)著;李扣庆等译 2001
- 《集成电路导论》(美)格林尼许(V.H.Grinich),(美)杰克逊(H.G.Jackson)著;徐俊荣等译 1983
- 《神话学》(美)利 明(Leeming,D.),(美)贝尔德(Belda,E.)著;李培茱等译 1990
- 《迪斯尼原理 创新型企业的管理魔方》(美)比尔·卡波达戈利(Bill Capodagli),(美)林恩·杰克逊(Lynn Jackson)著;关海歌,路小林译 2001
- 《临床磁共振血管成像》(美)(C.M.安德森)Charles M.Anderson等著;祁吉等译 1998
- 《中国上市公司发展报告 2014》中国社会科学院上市公司研究中心中航证券有限公司,许雄斌,张平主编;于静,张磊副主编 2014
- 《皮书系列 中国上市公司发展报告 2015 2015版》张平主编;张磊副主编 2015
- 《出版传媒上市公司投融资研究》李瑞著 2016
- 《中航技公司内部控制与风险管理案例选编》黄燕生 2008
- 《民用飞机热表特种工艺技术》陈洁等编著 2016
- 《企业破产清算案例精选与实务解析》华诚律师事务所编 2017
- 《景观装置艺术》凤凰空间·华南编辑部编 2013
- 《三八线》王海平著;北京嘉认文化传媒有限公司编 2016
- 《中国传媒上市公司研究》余春泉,王跃进,韩复龄主编 2011