某型APU全权限数字电子控制系统设计及试车验证 被引量：6

1

作者 彭凯 杨帆 +3 位作者 樊丁 缑林峰 肖红亮 焦春波 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1102-1107,共6页

某型直升机辅助动力装置(APU)原采用机械液压式控制系统(HMC)。因机械液压控制系统结构复杂不易修改且难以实现先进控制算法等原因而该型APU又面临着性能提升等方面的需求,迫切需要对现有的控制系统进行数控改型。在对原控制系统控制律... 某型直升机辅助动力装置(APU)原采用机械液压式控制系统(HMC)。因机械液压控制系统结构复杂不易修改且难以实现先进控制算法等原因而该型APU又面临着性能提升等方面的需求,迫切需要对现有的控制系统进行数控改型。在对原控制系统控制律及其与数控系统差异分析的基础上,对数控系统所涉及的总体结构、控制规律、电动燃油供油系统等关键技术重新进行了设计,并最终实现了该型APU的全权限数字电子控制系统(FADEC)。通过台架试车,验证了该FADEC系统功能、性能及其关键技术。试车结果表明,相比原有的机械液压控制系统,所设计的FADEC不仅扩展了APU原控制系统的控制功能,同时也更加有效地发挥了APU的性能。 展开更多

关键词 辅助动力装置 全权限数字电子控制 电动燃油泵 台架试车

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一种应用于航空发动机全权限数字电子控制系统的解算器处理技术 被引量：2

2

作者 蒋文亮 王少永 +1 位作者 营笑 黄金泉 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期666-672,共7页

针对航空发动机全权限数字电子控制(FADEC)系统中解算器信号处理电路存在精度低、温漂大、响应慢、判象困难等缺点,提出一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的解算器处理技术,采用DDS激励、模拟积分器、象限判断器等实现信号的调制解调,采... 针对航空发动机全权限数字电子控制(FADEC)系统中解算器信号处理电路存在精度低、温漂大、响应慢、判象困难等缺点,提出一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的解算器处理技术,采用DDS激励、模拟积分器、象限判断器等实现信号的调制解调,采集误差不超过0.208‰,温漂不大于0.1‰,谐波干扰影响仅为0.03‰,响应速度达到两个周期以内,克服了激励和反馈相位差的影响,实现了四象限判断。 展开更多

关键词 航空发动机 全权限数字电子控制系统 解算器 调制解调

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高推重比发动机全权限数字电子控制系统研究和半物理仿真试验验证 被引量：8

3

作者 刘爱萍 姚华 《航空发动机》 2003年第1期23-26,共4页

以第4代战斗机的动力装置——高推重比发动机为控制对象,攻克了多项全权限数控系统的关键技术,完成了高推重比发动机数控系统总体方案设计和多变量控制技术的工程化研究,适合多变量控制、轻质量、小体积的电子控制器和轻质量、小体积的... 以第4代战斗机的动力装置——高推重比发动机为控制对象,攻克了多项全权限数控系统的关键技术,完成了高推重比发动机数控系统总体方案设计和多变量控制技术的工程化研究,适合多变量控制、轻质量、小体积的电子控制器和轻质量、小体积的机械液压装置的研制,以及高推重比发动机全权限数控系统的半物理仿真试验。 展开更多

关键词 推重比 发动机 仿真试验 全权限数字电子控制 半物理仿真

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航空发动机全权限数字式电子控制系统在中国的发展与展望 被引量：5

4

作者 荣莉 刘德宏 +1 位作者 孙志岩 梁春华 《航空发动机》 2007年第z1期70-73,共4页

简要回顾了国内外航空发动机控制系统的发展,重点介绍了中国正在研制的全权限数字式电子控制(FADEC)系统的结构和功能;从风险分析、关键技术和解决途径3个方面对FADEC系统在中国的发展进行了展望.

关键词 航空发动机 全权限数字式电子控制系统 数字式电子控制器

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全权限数字电子控制器雷电试验方法研究 被引量：5

5

作者 孔祥明 邵志江 顾颖慧 《航空发动机》 2016年第5期26-31,共6页

在分析机载设备雷电感应敏感度试验相关标准的基础上,对全权限数字电子控制器雷电间接效应试验方法进行研究。对雷电间接效应耦合方式进行了分类,并以某型全权限数字电子控制器为例,介绍了数字电子控制器雷电感应瞬态敏感度试验波形组... 在分析机载设备雷电感应敏感度试验相关标准的基础上,对全权限数字电子控制器雷电间接效应试验方法进行研究。对雷电间接效应耦合方式进行了分类,并以某型全权限数字电子控制器为例,介绍了数字电子控制器雷电感应瞬态敏感度试验波形组、试验电平选择方法及试验过程。并对空客和波音公司机载设备雷电感应瞬态敏感度试验方法做了初步介绍。研究成果可供制定机载设备雷电防护要求及试验方案时参考。 展开更多

关键词 全权限数字电子控制系统 雷电感应瞬态敏感度 雷电间接效应 机载设备 航空发动机

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一种双通道热并行架构FADEC系统任务可靠性分析

6

作者 王建锋 张天宏 +1 位作者 周永权 袁春飞 《航空发动机》 北大核心 2025年第3期137-142,共6页

为解决先进航空发动机控制回路数量显著增加带来任务可靠性降低的问题,针对传统的双通道主备架构全权限数字电子控制(FADEC)系统,创新性地提出了一种双通道热并行架构FADEC系统。为分析该新型FADEC系统架构对任务可靠性的影响,支撑先进F... 为解决先进航空发动机控制回路数量显著增加带来任务可靠性降低的问题,针对传统的双通道主备架构全权限数字电子控制(FADEC)系统,创新性地提出了一种双通道热并行架构FADEC系统。为分析该新型FADEC系统架构对任务可靠性的影响,支撑先进FADEC系统架构的论证和方案设计,采用可靠性建模方法,建立FADEC系统部件可靠性模型,并对双通道热并行架构机制进行分析和建模,从而构建整个系统的任务可靠性模型。结合部件失效率经验数据,开展了任务可靠性分析和计算。结果表明:FADEC系统采用双通道热并行架构能够显著提高任务可靠性;双通道的传感器输入信号、控制回路正常或故障信息均通过电子控制器内部通讯传递给对方通道,实现了输入信号和通道健康状态的共享;余度管理策略不仅实现了双通道单独的控制和切换,还实现了双通道信号级别的协同输出,双通道可自主交叉重构完成控制功能;该FADEC系统不仅能够容忍一次故障,并且在不同硬件功能模块出现多次故障的情况下功能可不降级,可满足高可靠性指标要求。 展开更多

关键词 全权限数字电子控制系统 任务可靠性 系统架构 双通道热并行架构 可靠性模型 航空发动机

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基于故障树-蒙特卡罗模拟的航空发动机控制系统适航审定安全性分析方法 被引量：12

7

作者 闫锋 尚永锋 付继龙 《科学技术与工程》 北大核心 2019年第29期363-370,共8页

为航空发动机控制系统(FADEC系统)初始适航审定安全性分析提供一种方法.通过将FADEC系统出现故障导致发动机LOTC事件作为系统的失效状态,分析FADEC系统导致LOTC事件的系统单元,建立FADEC系统单元之间的可靠性模型,求出系统失效状态的最... 为航空发动机控制系统(FADEC系统)初始适航审定安全性分析提供一种方法.通过将FADEC系统出现故障导致发动机LOTC事件作为系统的失效状态,分析FADEC系统导致LOTC事件的系统单元,建立FADEC系统单元之间的可靠性模型,求出系统失效状态的最小割集,然后在时域内模拟系统状态的随机游走;通过计算机仿真来实现利用蒙特卡罗模拟对系统状态之间的转移时间和转移结果进行抽样来得到大量具体的系统状态,系统失效的概率用抽样得到的系统失效的频率来估计。计算单元修复率为1次/h、0. 8次/h和0. 5次/h三种情况下的FADEC系统瞬时LOTC率和平均LOTC率。结果表明单元修复率为0. 5次/h FADEC系统不满足适航要求的平均LOTC率水平,但其他情况均可以满足要求。可见该方法计算得到的保留故障要求与航空器MMEL适航文件一致。 展开更多

关键词 全权限数字电子控制系统 系统安全性评估 丧失推力控制事件 故障树分析 最小割集 蒙特卡罗模拟

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某型航空发动机FADEC系统设计与仿真 被引量：11

8

作者 吴天翼 樊丁 +1 位作者 杨帆 彭凯 《科学技术与工程》 北大核心 2012年第1期106-111,共6页

随着飞机对发动机的性能要求越来越高,功能要求越来越多、越来越复杂,使得发动机的控制规律越来越精细,控制作用参数不断增加,导致航空发动机的相关控制系统越来越复杂。传统的机械液压式控制器无法满足当前的多参数、高精度控制的技术... 随着飞机对发动机的性能要求越来越高,功能要求越来越多、越来越复杂,使得发动机的控制规律越来越精细,控制作用参数不断增加,导致航空发动机的相关控制系统越来越复杂。传统的机械液压式控制器无法满足当前的多参数、高精度控制的技术要求。为了获得一种具有高速运算、高精度、高可靠性并且能够实现现代控制理论中各种复杂而先进的控制算法的控制器,根据某型核心机的研究任务以及技术要求和设计思想,提出了该型核心机(航空发动机的)FADEC系统的总体设计方案,并在MATLAB下的Simulink建立了相关装置的数学模型并进行了数字仿真。仿真结果表明,所设计的FADEC系统能够提高该型发动机核心机的主要控制变量的控制精度,实现容错控制、状态监视和发动机超温、超转、喘振等各种功能保护,能够满足该核心机的控制要求,具有一定的实际应用价值。 展开更多

关键词 航空发动机 全权限数字电子控制系统 数字仿真

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民用航空发动机控制系统时间限制派遣方法 被引量：6

9

作者 闫锋 《科学技术与工程》 北大核心 2014年第28期148-152,158,共6页

时间限制派遣方法允许航空器降低余度派遣。应用该方法对航空发动机全权限数字电子控制系统进行已知故障状态下的保留故障放行,并确定保留故障时间。在满足机队平均丧失推力控制率下,根据控制系统内部余度元件单个故障导致瞬时丧失推力... 时间限制派遣方法允许航空器降低余度派遣。应用该方法对航空发动机全权限数字电子控制系统进行已知故障状态下的保留故障放行,并确定保留故障时间。在满足机队平均丧失推力控制率下,根据控制系统内部余度元件单个故障导致瞬时丧失推力控制事件的概率进行故障分类,并确定允许单个故障派遣的部件。建立控制系统简化状态的开环马尔可夫计算模型,利用MATLAB软件求解在选取保留故障时间内的丧失推力控制率。在适航要求允许的丧失推力控制率范围之内,确定最长的限制派遣时间。结果表明该方法是航空器型号合格审定的一种有效方法,也是制定航空器主最低设备清单和维修大纲的一种有效方法。 展开更多

关键词 全权限数字电子控制 时间限制派遣 开环马尔科夫模型 丧失推力控制

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基于运行成本优化的FADEC系统TLD分析 被引量：1

10

作者 韩冰 陆中 杨琪 《航空发动机》 北大核心 2023年第6期69-73,共5页

为了降低飞机限时派遣(TLD)的运行成本,提出了全权限数字式电子控制(FADEC)系统TLD分析的运行成本优化方法。构建了TLD分析的典型马尔可夫模型,推导了该模型各状态稳态频度公式,从而建立了系统单位时间运行成本与派遣时间间隔的函数关系... 为了降低飞机限时派遣(TLD)的运行成本,提出了全权限数字式电子控制(FADEC)系统TLD分析的运行成本优化方法。构建了TLD分析的典型马尔可夫模型,推导了该模型各状态稳态频度公式,从而建立了系统单位时间运行成本与派遣时间间隔的函数关系,并以此作为运行成本优化的目标函数;推导了发动机控制系统平均安全性水平表达式,建立了平均安全性水平对派遣时间间隔的约束。针对FADEC系统建立了3种不同的形式的系统单位时间运行成本函数模型,并提出了相应的派遣间隔决策建议。结果表明:应用基于成本优化的FADEC系统TLD分析方法进行带故障派遣决策,能够在满足安全性要求的情况下,降低飞机运行成本。 展开更多

关键词 系统安全性 限时派遣 运行成本优化 马尔可夫过程 全权限数字式电子控制系统

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基于FADEC的辅助动力装置半实物仿真系统 被引量：1

11

作者 钱小娟 《航空兵器》 2009年第2期26-30,共5页

以某型辅助动力装置(APU)为控制对象,设计了全权限数字电子控制器,基于该控制器设计了APU的控制软件,通过接入仿真监控系统、传感器、执行机构等实物建立了APU的半实物仿真平台。对APU实际工作过程的半实物仿真结果表明,该系统能有效地... 以某型辅助动力装置(APU)为控制对象,设计了全权限数字电子控制器,基于该控制器设计了APU的控制软件,通过接入仿真监控系统、传感器、执行机构等实物建立了APU的半实物仿真平台。对APU实际工作过程的半实物仿真结果表明,该系统能有效地控制APU,并实时反映APU的运行情况,为APU系统的研制提供了良好的试验手段。 展开更多

关键词 APU 全权限数字电子控制器 控制软件 半实物仿真

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基于总线功能模型的全系统FPGA验证环境设计 被引量：1

12

作者 薛利强 于真 《航空发动机》 2017年第1期13-16,共4页

为了解决发动机控制领域中可编程门阵列设计复杂性日益增长而导致的验证困难问题,提出了1种FPGA的全系统验证方案,用以实现全面高效的功能验证。根据控制系统设计方案,对照控制器电路结构进行验证平台的搭建,通过基于总线功能模型的方... 为了解决发动机控制领域中可编程门阵列设计复杂性日益增长而导致的验证困难问题,提出了1种FPGA的全系统验证方案,用以实现全面高效的功能验证。根据控制系统设计方案,对照控制器电路结构进行验证平台的搭建,通过基于总线功能模型的方法对系统中FPGA所控制的外设进行建模,并在验证平台中进行与电路完全一致的连接。按照系统测试计划编制测试用例对全系统进行模拟仿真。测试结果表明:全系统FPGA的验证能够模拟控制器实际运行状态,提升了验证层次与效率,对发动机数控系统的设计质量提升有显著作用。 展开更多

关键词 可编程门阵列 验证平台 总线功能模型 全权限数字电子控制系统 航空发动机

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32位定点运算数学库IQmath在航空发动机FADEC系统中的应用 被引量：1

13

作者 席伟俤 李伟刚 李鹏杰 《航空发动机》 2017年第5期21-25,共5页

为提高航空发动机FADEC系统定点CPU的计算效率和计算精度,针对实际工程应用中的数学运算的方法展开讨论,分析了定点数运算和浮点数运算在计算精度和运行效率方面存在的差异。参考TI公司的设计理念,自行设计了支持统一定点算法和可变定... 为提高航空发动机FADEC系统定点CPU的计算效率和计算精度,针对实际工程应用中的数学运算的方法展开讨论,分析了定点数运算和浮点数运算在计算精度和运行效率方面存在的差异。参考TI公司的设计理念,自行设计了支持统一定点算法和可变定点算法的32位定点运算数学库IQmath。在国内发动机控制领域不再依赖国外的库函数,掌握了32位定点数学库的源代码,并在实际项目中应用了IQmath数学库。试验结果表明:IQmath数学库的应用提高了定点CPU数学运算的精度和效率,完满实现了预定的控制算法。 展开更多

关键词 定点运算数学库 全权限数字电子控制 定点数 浮点数 航空发动机

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一种基于FPGA的航空发动机独立备份控制系统（英文）

14

作者 蒋文亮 王少永 +1 位作者 马加翼 蒋永杰 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期1628-1636,共9页

当航空发动机主控制系统出现故障时,为确保飞行安全,提出一种基于现场可编程逻辑门阵列(FPGA)的独立备份控制系统,通过配置FPGA内部可编程逻辑实现主备控制系统平稳切换以及燃油流量、螺旋桨转速控制功能,提高航空发动机的安全性与可靠... 当航空发动机主控制系统出现故障时,为确保飞行安全,提出一种基于现场可编程逻辑门阵列(FPGA)的独立备份控制系统,通过配置FPGA内部可编程逻辑实现主备控制系统平稳切换以及燃油流量、螺旋桨转速控制功能,提高航空发动机的安全性与可靠性。给出了备份控制系统的总体方案、工作原理、控制算法、切换逻辑、通道同步及机内自测试(BIT)方法等。研究成果已应用于某型航空发动机控制系统中,并进行了发动机地面台架试车。验证结果表明:该备份控制系统工作稳定,转速控制误差小于0.2%、燃油流量控制误差小于0.35%,通道切换时燃油流量扰动不超过1.5%,满足设计要求。 展开更多

关键词 独立备份控制 现场可编程逻辑门阵列 全权限数字电子控制 航空发动机控制 燃油流量控制 机内自测试

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转速速率闭环的涡轴发动机起动过程自适应控制 被引量：15

15

作者 李胜泉 杨征山 +1 位作者 张基钢 孙健国 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期302-306,共5页

针对某型在研涡轴发动机起动过程容易出现超温和悬挂的问题,提出了一种基于转速速率闭环的起动燃油流量调节方法,并且根据相似原理、温升效应和管路填充对起动燃油流量进行了修正。用于全权限数控系统,经过试验验证,该方法具有较好的自... 针对某型在研涡轴发动机起动过程容易出现超温和悬挂的问题,提出了一种基于转速速率闭环的起动燃油流量调节方法,并且根据相似原理、温升效应和管路填充对起动燃油流量进行了修正。用于全权限数控系统,经过试验验证,该方法具有较好的自适应性,发动机起动的可靠性和重复性得到了明显的提高。 展开更多

关键词 航天推进系统 起动控制规律 自适应控制 涡轴发动机 全权限数字式发动机控制系统

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基于神经网络自适应控制技术的发动机仿真 被引量：1

16

作者 陈敦军 谢寿生 +1 位作者 段翀 钱坤 《控制工程》 CSCD 2004年第S2期68-70,共3页

利用神经网络自适应控制技术,以某型涡扇发动机为被控对象,通过含实物实时仿真实验,验证了控制算法具有良好的实时性,而且具有一定的鲁棒性,是一种良好的发动机多变量控制系统。

关键词 航空发动机 全权限数字式电子控制器 智能控制 神经网络 自适应控制 实时仿真

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基于SCADE的FADEC软件通用基准模型库开发 被引量：2

17

作者 周彰毅 张春 +2 位作者 朱理化 黄浩 李纪波 《航空发动机》 北大核心 2022年第2期96-101,共6页

在航空发动机全权限数字电子控制(FADEC)软件研制过程中,可重用基准模型库的开发和使用是提升软件研发效率和质量的重要技术手段。为了提升FADEC软件复用效率,加快软件研发进程和适航认证,在分析模型库相关指南和规范的基础上,结合工程... 在航空发动机全权限数字电子控制(FADEC)软件研制过程中,可重用基准模型库的开发和使用是提升软件研发效率和质量的重要技术手段。为了提升FADEC软件复用效率,加快软件研发进程和适航认证,在分析模型库相关指南和规范的基础上,结合工程实际的需要,完成FADEC基准模型库的设计和验证,以三角函数类、方根类、滤波类和余度表决类4种典型类型为对象,通过泰勒定理、牛顿迭代和离散化等数学理论和自动控制理论进行机理分析,基于安全关键软件开发环境(SCADE)建模仿真工具完成模型库设计,通过对比仿真、模型测试和形式化验证方法等完成模型库验证。结果表明:该基准库支撑了多个FADEC软件项目的研制,其正确性和可靠性已在各项工程试验中得到反复检验,具有十分重要的工程价值,所提出的模型库设计和验证方法也具有一定的借鉴意义。 展开更多

关键词 全权限数字电子控制 基于模型开发 安全关键软件开发环境 模型库 形式化验证 航空发动机

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航空发动机FADEC闪电防护部件检查间隔分析

18

作者 陈君伟 《航空发动机》 北大核心 2023年第1期145-150,共6页

为确定航空发动机全权限数字电子控制(FADEC)闪电防护部件检查间隔,以限时派遣分析方法为基础,分别在2种典型FADEC构型的马尔可夫模型中引入闪电防护部件失效状态。通过对模型稳态解的计算推导,形成推力控制丧失概率与闪电防护部件检查... 为确定航空发动机全权限数字电子控制(FADEC)闪电防护部件检查间隔,以限时派遣分析方法为基础,分别在2种典型FADEC构型的马尔可夫模型中引入闪电防护部件失效状态。通过对模型稳态解的计算推导,形成推力控制丧失概率与闪电防护部件检查间隔的函数。以某型发动机FADEC失效数据为例,呈现了闪电防护部件检查间隔分析过程。结果表明:若闪电防护部件失效率足够低,2种构型的闪电防护部件失效对推力控制丧失概率的贡献均不超过2%,不需要单独制定闪电防护部件的检查计划,防护功能的检查可与被保护单元的修理合并;若闪电防护部件失效率高于被保护单元失效率的1/10,闪电防护部件失效对推力控制丧失概率的贡献可能超过20%,则有必要对闪电防护部件制定专门的检查计划。 展开更多

关键词 全权限数字电子控制 闪电防护部件 检查间隔 马尔可夫分析 限时派遣 航空发动机

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某型涡轴发动机试飞平台设计及试验验证 被引量：6

19

作者 赵海刚 郭佳男 王俊琦 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第2期820-824,共5页

为了满足某型全数控涡轴发动机它机领先试飞的技术需求,在分析研究某型战术通用直升机电气、动力、燃油、环控等设计图纸基础上,并对照涡轴发动机全数控系统的装机特点,通过试飞平台建设总体方案论证、各系统方案详细设计及相关产品的... 为了满足某型全数控涡轴发动机它机领先试飞的技术需求,在分析研究某型战术通用直升机电气、动力、燃油、环控等设计图纸基础上,并对照涡轴发动机全数控系统的装机特点,通过试飞平台建设总体方案论证、各系统方案详细设计及相关产品的研制、试验验证等环节,中国首次成功实现了在机械液压控制的直升机上搭建全数控涡轴发动机它机试飞平台。设计研究和试验验证表明,所设计的某型涡轴发动机试飞平台能够与被试发动机在起动电气控制、显示告警、发动机操纵等系统满足该型发动机的它机领先试飞要求,直升机旋翼负载与发动机功率匹配控制匹配良好,可为后续涡轴发动机型号它机试飞平台的建设提供直接技术支撑。 展开更多

关键词 涡轴发动机 飞行试验 专用飞行试验平台 全权限数字电子控制系统(fadec) 直升机旋翼负载

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时间限制性派遣中短时派遣时长的优化方法研究 被引量：1

20

作者 胡维 蔡景 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期509-515,共7页

航空发动机全权限电子控制系统(FADEC)的时间限制性派遣(TLD)分析是飞机系统安全性分析的重要内容之一。针对目前TLD分析中都假定短时故障派遣时长(ST)为固定值(125h或250h)的问题,开展了短时派遣时长的优化方法研究。采用故障树和马尔... 航空发动机全权限电子控制系统(FADEC)的时间限制性派遣(TLD)分析是飞机系统安全性分析的重要内容之一。针对目前TLD分析中都假定短时故障派遣时长(ST)为固定值(125h或250h)的问题,开展了短时派遣时长的优化方法研究。采用故障树和马尔科夫方法,以推力控制丧失率(R)要求为约束,分析和建立了ST和长时故障派遣时长(LT)的函数关系;在此基础上,构建了以短(长)时故障派遣时长为变量,系统平均维修时长和带故障运行时长期望值为目标的多目标优化模型,使TLD分析中故障派遣时长的选取更灵活、更合理。通过实例表明:与ST取固定值250h相比,优化后ST取25h时,带故障运行时长期望增大4.2%,系统平均维修时长增大8.6%,验证了方法的有效性。 展开更多

关键词 时间限制性派遣 短时派遣 定检 维修 优化 全权限电子控制系统

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