|
|||
飞机发动机控制器FADEC分布式联合仿真多学科解决方案
型号: PXF0563
多学科联合仿真系统
飞机发动机的多学科联合仿真，就是根据系统分析的目的，在分析系统各要素性质及其相互关系的基础上建立能描述系统结构或行为过程的、且具有一定逻辑关系或数量关系的仿真模型，据此进行试验或定量分析，以获得正确决策所需要的信息。
随着建模技术和数字技术的发展，数学建模与仿真产品在产品设计中的作用越来越重要，已经成为测试和产品技术性能的一种重要手段。然而，随着产品复杂度的不断提高，以及人们对产品各项性能的日益重视，使得产品设计过程中越来越多的考虑产品的整体性能。目前比较流行的不同领域子系统单独仿真的做法已经不能满足复杂产品设计的需要，针对复杂产品的需求，建模和仿真正朝着多领域统一建模与协同仿真的方向发展。
飞机发动机的建模包括很多方面：
（1） 控制相关部分，执行器，信号，传感器
（2） 结构相关，ANSYS，CATIA，ADMAMS，MSC
（3） 流体力学相关，Flow-3D，（滑油部分）
（4） 热的分析软件，MSC/MARC
（5） 磁场分析软件。Ansoft
图：多领域仿真总体架构
在多领域仿真中，实时仿真主要是针对控制系统相关部分。其主要模型为控制系统相关模型，可以使用matlab或者VC，建模的思路是使用传递函数等控制系统方案。
相应的控制系统中的核心参数是通过RobTester调度上位机的行业软件实现专业的计算得出的结果。
图：实时仿真系统工作结构
行业软件采用的大多是计算模式，给其输入的参数，如角度，结构，现在温度等，由这些相应的部分计算出当前情况下的结构特性，温度特性，磁场特性等。
其大多运行在windows环境下，不具有实时仿真的概念。针对行业软件和实时仿真的接口有2种方案：
（1） 将行业软件打回源代码级，变成嵌入式的C代码，然后下载到实时仿真机中运行。
（2） 使用集成于Windows的管理系统，如Robtester，然后调度行业软件，使用行业软件自己成熟的windows的仿真机制，计算结果，传递很少的一部分参数到实时仿真机中。
两种方案比较：
方案一有2个问题，其一，其使用了简化方式，将几百M的或者几个G的源程序，简化成不超过1M的C程序，将其行业中很有特点的行业编程语言，如Fortran等变化成Ｃ代码。这种过程会使得计算大打折扣。
其二，由于其采用的是将实时仿真的概念强加于行业计算软件之上。导致其在实时性和仿真精度上无法两全。正常的ADAMS计算是需要几个小时或者一天的计算才能出结果，而实时仿真仿真步长如果是1ms，就需要在1ms就计算出对应的参数。这种必然导致仿真实时无法保证，或者精度无法保证。
所有我们的RobTester采用的是第二种方案：
url： http://www.51lm.cn/p/templates/cn/show.php?cid=905&aid=563
