[发明专利]一种航空发动机机载模型测速及耗时数据分析方法

说明书

本发明公开了一种航空发动机机载模型测速及耗时数据分析方法，方法中，在航空发动机的控制器上运行机载模型，机载模型在控制器起动发动机的同时开始进行迭代计算，并输出起动标志电平；机载模型运行开始前一条代码和运行结束后一条代码写入电平翻转指令，在每个控制周期内控制器执行所述电平翻转指令时分别输出翻转电平；分别采集起动标志电平、翻转电平和控制周期计数，采用翻转计时算法获得机载模型每个控制周期内的耗时；采用重复查找计数算法获得全控制周期的控制器耗时分布，并甄选出耗时超过预定时间的周期。

技术领域

本发明属于航空发动机控制系统测试领域，特别是一种航空发动机机载模型测速及耗时数据分析方法。

背景技术

控制系统是发动机的“神经中枢”，航空发动机建模技术是航空发动机最重要的计算机仿真技术之一，航空发动机模型可以应用于发动机控制系统的容错控制领域，为先进航空发动机的控制系统的任务可靠性和安全性提升提供支撑；可以用于发动机健康管理系统，为发动机气路诊断的发展奠定基础；可以应用于在线推力寻优控制和应急控制等优化控制领域；可以用于控制系统的半物理和在回路等验证试验。因此，在航空发动机研发与投入使用等多方面应用中，航空发动机模型均发挥着至关重要的作用，一直以来都是航空发动机研究领域的热点。然而，受控制器硬件条件的限制，机载模型的实时性需求一直是模型研究发展的重要问题，而对机载模型速度的测速是判定实时性的重要依据，目前缺乏简单有效的手段。

航空发动机机载模型测速的难点有两处：一、受硬件指令限制，在软件代码上缺少专门的测时指令。目前航空发动机控制器多采用DSP和Power PC架构，不能像X86架构一样通过软件代码直接测时；二、虽然采用仿真器挂接的方法能够测量耗时，但只能通过步进的方式，效率太低，无法实现快速的对每个控制周期内的机载模型耗时进行测量分析。

在背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本发明背景的理解，因此可能包含不构成在本国中本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明提出一种航空发动机机载模型测速及耗时数据分析方法。通过在航空发动机的控制器上搭载发动机模型，利用控制器在模型开始运行和结束运行时分别输出翻转电平，利用数据采集设备记录电平翻转时间，从而分析获得机载模型耗时值，解决航空发动机机载模型测速的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案予以实现，一种航空发动机机载模型测速及耗时数据分析方法包括以下步骤：

第一步骤，在航空发动机的控制器上运行机载模型，机载模型在控制器起动发动机的同时开始进行迭代计算，并输出起动标志电平；

第二步骤，机载模型运行开始前一条代码和运行结束后一条代码写入电平翻转指令，在每个控制周期内控制器执行所述电平翻转指令时分别输出翻转电平；

第三步骤，分别采集起动标志电平、翻转电平和控制周期计数，采用翻转计时算法获得机载模型每个控制周期内的耗时；采用重复查找计数算法获得全控制周期的控制器耗时分布，并甄选出耗时超过预定时间的周期。

所述的方法中，第一步骤中，起动标志电平为上升沿或下降沿标志信号。

所述的方法中，第二步骤中，在每个控制周期内机载模型运行前的最后一行代码为输出一个电平翻转指令，在每个控制周期内机载模型运行后的第一行代码为输出一个电平翻转指令。

所述的方法中，第三步骤中，翻转计时算法获得机载模型每个控制周期内的耗时中，def_i＝voltage_i+1-voltage_i，

index_flip_k＝find(def_i＞voltage_threshold)，