Испытания электронных регуляторов САУ ГТД

Исследование электронных систем управления на полунатурном стенде с обратной связью

До проведения механических и климатических испытаний на полунатурном стенде в замкнутом контуре проводятся испытания электронной части системы управления на функционирование в полном объеме. Проверка программного обеспечения совместно с реальными аппаратными средствами на правильность функционирования выполняется при имитации помех, сбоев, отказов различного типа и деградации параметров системы.

Испытания в замкнутом контуре позволяют выявить и устранить многие дефекты системы на ранних стадиях проектирования до выхода на дорогостоящие испытания на двигательных стендах и летные испытания.

Полунатурный стенд для отработки электронных систем управления в замкнутом контуре содержит имитаторы сигналов датчиков и исполнительных устройств, персональную ЭВМ со вспомогательными программными средствами, обеспечивающими работу комплекса на различных режимах, и персональную ЭВМ, в которой реализуется математическая модель двигателя и его гидромеханических агрегатов, работающих в реальном масштабе времени. Исследуемая электронная система подключается к имитаторам датчиков и исполнительных устройств.

Имитаторы сигналов датчиков преобразуют цифровые входные сигналы, поступающие от персональной ЭВМ с математической моделью двигателя, в выходные сигналы, идентичные по электрическим параметрам сигналам от реальных датчиков. Набор имитаторов соответствует количеству и типам датчиков, установленных на двигателе. Например, имитатор терморезистора формирует эквивалентное сопротивление цепи выходного сигнала при включении в эту цепь управляемого источника тока с уровнем, пропорциональным входному коду. Имитатор состоит из регистра, цифроаналогового преобразователя, генератора тока, формирователя напряжения, пропорционального силе тока, суммирующего усилителя и омического делителя.

Имитаторы исполнительных устройств создают электрическую нагрузку для выходных цепей системы, эквивалентную по электрическим параметрам реальной нагрузке, и формируют цифровой сигнал, пропорциональный управляющему сигналу, который поступает на вход персональной ЭВМ с математической моделью двигателя.

Программные средства стенда

Имитаторы каждого датчика и исполнительного механизма выполняются в виде отдельных плат.

Программные средства стенда содержат:

—    модели реального времени ГТД и его гидромеханических агрегатов;

—    программные модули, обеспечивающие работу устройств ввода- вывода, преобразование и кодирование сигналов;

—    модули связи с системным таймером для организации режима реального времени;

—    модули отображения информации в виде графиков и таблиц в режиме реального времени;

—    модули, обеспечивающие задание на выдачу и прием тестовых сигналов в режиме пошагового выполнения программы;

—    программы контроля устройств полу натурного стенда и др.

В ходе испытаний на полунатурных стендах исследуется совместная работа аппаратных средств и программного обеспечения на переходных и установившихся режимах работы. С целью обеспечения устойчивости и требуемого качества регулирования во всем диапазоне полетных условий уточняются основные настройки цифровых регуляторов, отрабатываются алгоритмы работы системы встроенного контроля и проверяется логика парирования отказов. Кроме того, проводится интегральное тестирование аппаратных и программных средств.

Исследование влияния электрических воздействий

На электронные регуляторы ГТД оказывают воздействие имеющиеся на борту различные электронные устройства, разветвленные линии связи, мощные источники электроэнергии, а также внешние источники электромагнитных помех (радиолокационные станции, высоковольтные линии электропередачи, разряды молнии и др.). В связи с этим необходимо всесторонне исследовать помехозащищенность систем в лабораторных условиях до испытаний на двигательных стендах и летающих лабораториях.

Для этого системы подвергаются испытаниям на отдельные виды воздействий: электромагнитную совместимость; вторичные воздействия разрядов молнии; нестабильность бортовой электросети и т. д. Критические ситуации в ходе полета могут возникать при комплексном воздействии ряда факторов. Например, разряд молнии кроме непосредственного воздействия на электронный блок и линии связи

может приводить к существенным отклонениям в работе бортовой сети и, тем самым, дополнительно влиять на работу электронного регулятора.

При проведении таких испытаний электронных систем управления двигателей эффективным является использование автоматизированного комплекса, состоящего из имитаторов вторичного воздействия разряда молнии, нестабильности работы бортовой электросети, средств имитации помех и сбоев и аппаратно-программных средств, позволяющих имитировать работу электронных систем управления в замкнутом контуре.

Исследование электромагнитной совместимости электронных систем управления двигателей. Испытания на электромагнитную совместимость электронных систем управления включают исследование электромагнитных помех, генерируемых самой системой, и восприимчивости к электромагнитным помехам от других бортовых систем. Требования по электромагнитной совместимости электронных систем устанавливаются в зависимости от последствий, вызываемых нарушениями в их функционировании.

Читать всё о газотурбинном двигателе

Avia.pro