民用涡扇发动机电子控制系统运行时,由于工作状态和环境条件的影响,使得系统功能可能出现各种故障,这些故障可能影响到系统的正常工作。适航规章CCAR33.28条款对航空发动机控制系统的安全性做出了相应规定,而在所有的电子控制系统安全性分析方法中,功能危害性分析是安全评估的第一步。为了进一步研究发动机电子控制系统功能危害性分析方法,为功能危害性分析中的失效影响等级确认提供分析补充,本文提供了一种基于模型的电子控制系统控制功能失效影响分析方法。本文的主要研究内容分为以下三个部分:第一,基于实验室的某型民用大涵道比涡扇发动机部件级模型,使用流量平衡方程和转子动力学方程建立动态模型,使用牛顿-拉夫逊法和欧拉法来求解动态模型,并对模型进行仿真验证。然后根据动态模型仿真得到的动态响应数据,使用线性拟合法计算小偏离发动机线性状态空间模型,以此作为被控对象建立电子控制系统。第二,建立电子控制系统失效模型。首先需要完成电子控制系统的功能分类,根据研究的控制功能失效建立对应的失效模型,通过注入失效模型完成失效状态的模拟。论文以电子控制系统中的VSV控制功能为例建立失效模型,然后在部件级模型中添加该失效模型,从而仿真得到失效状态下的动态响应数据,继而拟合得到失效下的发动机线性模型,通过替换电子控制系统中的发动机线性模型来实现失效模型的注入。第三,定量分析电子控制系统失效对发动机性能的影响,确定其失效影响等级。完成失效模型的注入后,在不同飞行阶段进行仿真分析,通过研究发动机各性能参数的偏差幅度和变化趋势,结合适航规章提出的失效影响等级分类标准,确认其失效影响等级。论文以VSV控制功能失效为例,详细分析并确定该控制功能失效造成失效影响等级,证明了该定量分析方法可以在传统的基于专家经验和主观分析的功能失效影响等级判断方法之外,作为发动机电子控制系统功能失效影响分析的补充,使得功能危害性分析的结论更加完善。