[实用新型]航空发动机控制系统仿真接口适配器

说明书

技术领域

本实用新型涉及航空发动机控制系统仿真领域，尤其涉及一种航空发动机控制系统仿真接口适配器。

背景技术

随着航空发动机控制技术的进步，控制变量不断增加且控制功能要求不断提高，这使得航空发动机控制系统的研制难度和周期增加。为了降低成本、缩短周期，在航空发动机控制系统的研制流程中，硬件在回路（HIL）仿真和半物理仿真成为开展控制系统设计和验证的非常重要且高效的途径。开展HIL仿真的重要环节是航空发动机控制系统仿真接口适配器，而开展半物理仿真试验要在此基础上增加燃油系统和动力系统等物理仿真接口设备。

航空发动机控制系统仿真接口设配器的用途包括：

1.在发动机研制初期用于验证发动机总体调节计划和航空发动机控制系统的总体设计方案；

2.在开发阶段模拟控制系统的正常和故障信号接口，全面验证和评估航空发动机控制系统的控制逻辑、控制算法、EEC的BIT和容错能力；

3.作为航空发动机控制系统升级、维护过程中的一个辅助设备，提高升级、维护效率。总之，航空发动机控制系统仿真接口适配器是航空发动机控制系统设计体系中不可或缺的一个关键设备，是航空发动机控制系统研制进程的助推器，可极大地提高开发效率，降低研制成本和维护费用。

目前，美英等技术先进国家在航空发动机控制系统设计过程中均采用了功能先进的仿真接口设备，例如GE公司在20年前就已采用这样的设备开发其航空发动机控制系统。经过多年技术升级和经验积累，相关技术已经比较成熟，最具代表性的是美国ADI公司、德国dSPACE公司、英国ADS2和加拿大的RT-LAB的实时仿真平台。德国dSPACE公司的实时仿真系统Simulator在航空航天领域的复杂嵌入式系统开发中已经得到广泛应用。dSPACE兼容MATLAB/SIMULINK，可以直接生成代码下载到实时仿真平台上，其硬件平台提供各类信号的仿真硬件板卡和相应的实时接口软件。此外，dSPACE仿真器还可以配置故障注入板卡用于传感器和执行机构及其线路的故障模拟。美国ADI公司一直着眼于为汽车、核电站、航空航天、国防军工等领域的用户提供复杂控制系统的实时(半物理)仿真产品，其AD10、AD100仿真系统在二十世纪八十年代到九十年代就享誉实时仿真领域，并引领了后来AD RTS 系统、RTX 系统的发展。ADI提供全新的仿真平台和友好的仿真环境，用于进行快速原理样机、各种嵌入系统的设计和仿真试验以及大型系统的地面集成测试与仿真。ADI的RTX和RTS系列仿真平台具有一系列独特的功能特点：具有故障注入功能的中断板、具有自检及自校能力并可快速重构的接口面板。

虽然国内有关厂所先后以极其昂贵的价格引进了德国dSPACE和美国ADI等公司的实时仿真平台，但这些产品的内部实现机制不开放，部分信号的接口模拟逼真度不理想，难以直接使用，效果不佳。因此，急需研制一种多功能、高性能、可扩展、易集成的具有开放式、模块化体系架构的航空发动机控制系统仿真接口适配器。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对背景技术中所涉及的缺陷，提供一种航空发动机控制系统仿真接口适配器，解决了现有设备因接口不透明、功能不完善和扩展受限而导致的使用困难问题，极大地提高了仿真试验效率。

本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案：

航空发动机控制系统仿真接口适配器，包含接口配置管理与信号监控模块、信号转接模块、信号配线模块、故障注入模块、信号调理模块和接口控制模块；

所述接口配置管理与信号监控模块分别和信号转接模块、信号配线模块、故障注入模块、信号调理模块、接口控制模块相连；所述信号转接模块、信号配线模块、故障注入模块、信号调理模块、接口控制模块依次相连；所述信号转接模块与航空发动机控制系统的控制器相连；所述接口控制模块和外部的实时硬件平台相连；

所述接口配置管理与信号监控模块用于控制信号输入/输出、信号标定、通信、故障注入和实验数据记录管理；

所述信号转接模块用于集中提供航空发动机控制系统控制器输入输出信号的分类接口；

所述信号配线模块用于提供航空发动机控制系统控制器输入输出信号的配线面板，以手动接通、断开、搭接信号通路；

所述故障注入模块用于模拟并注入传感器和执行机构信号接口的短路、断路、搭接硬线故障；