为保证航空发动机安全、高效的工作,满足复杂控制理论应用的需要,发动机控制系统的电子化、数字化已成为航空推进系统控制发展的方向,发动机数字电子控制系统必将使航空推进系统控制技术进入一个新的发展阶段。 本文就是针对某弹用涡扇航空发动机的特性设计其数字式电子控制器(DEEC),以实现对推进系统的较好控制。 在进行电子控制器设计前,本论文首先结合该型发动机的特性,针对测得的实验数据,使用不同的辩识方法对发动机的数学模型进行辩识,选用辩识效果最好的方法来得到发动机模型。同时,还讨论了对原始数据进行插值、零均值化等数据预处理方法后对辨识结果的影响。 其次针对建立的发动机数学模型,利用不同的PID参数整定方法设计推进系统的PID控制器。通过对仿真结果的分析比较,精调的Ziegler-Nichols整定PID控制器能使整个系统超调量和调节时间都较好的满足控制要求。 然后针对该型航空发动机的工作原理和控制要求,结合嵌入式技术对双余度数字式电子控制器的总体进行软硬件设计,主要介绍了嵌入式双冗余结构的硬件选型、硬件组合及软件编程实现,包括硬件的故障诊断、数据采集和数据通讯等。 最后,初步设计控制系统的半物理实时仿真平台,以完成对设计出的涡扇航空发动机数字式电子控制器的性能验证,包括实现控制器和仿真机之间的数据传输和初步完成仿真机接收到数据的曲线实时显示。