[发明专利]一种航空发动机故障模拟系统及控制方法

权利要求书

1.一种航空发动机故障模拟系统，其特征在于，所述系统包括故障模拟控制器、

故障模拟接口适配器、故障注入机箱和故障模拟管理模块；

所述故障模拟控制器，包括发动机模型模块和传感器模型模块，其中，

所述发动机模型模块，用于将接收的发动机模型控制指令进行模型计算，输出发动机运行状态信号至所述故障注入机箱；

所述传感器模型模块，用于将接收的传感器故障配置指令进行模型计算，输出传感器故障配置信号至所述故障模拟接口适配器；

所述故障模拟接口适配器，用于将接收的传感器故障配置信号进行信号转换，转换为传感器故障模拟信号，并发送至所述故障注入机箱；其中，

所述故障模拟接口适配器包括压力传感器模块，所述压力传感器模块包括压阻式压力传感器电路，该电路包括：

数模转换器，将压力故障配置信号进行数模转换，转换为模拟的压力故障配置信号；

合成电阻电路，用以模拟电桥电路中的一个桥臂电阻，并根据输入的电流和所述模拟的压力故障配置信号调整该桥臂电阻的阻值；

电桥电路，用以输出压力传感器故障模拟信号至故障注入机箱；

所述故障模拟接口适配器还包括转速传感器模块，所述转速传感器模块包括磁电脉冲式转速传感器电路，该电路包括：

波形产生电路，根据接收的转速故障配置信号产生频率变化的脉冲信号；

增益控制电路，根据接收的变比控制信号，对所述脉冲信号的幅值进行调整；

保持器，将调整后的脉冲信号发送至故障注入机箱；

所述故障注入机箱，用于根据接收到的所述发动机运行状态信号、传感器故障模拟信号、接收到的电气故障配置信号以及调整后的脉冲信号，对发动机故障进行模拟；

所述故障模拟管理模块包括：

发动机数字控制监控单元，输出控制指令至所述发动机模型模块，并监控发动机模型模块运行参数，动态显示所述发动机模型模块模拟的发动机运行状态，所述参数包括发动机的进口总温、进口总压、进口流量，压气机的进口总温和总压，以及燃烧室出口总温和低压涡轮出口流量；

传感器故障配置单元，接收用户输入的传感器的特性故障配置信息，并输出传感器故障配置指令至所述传感器模型模块，所述特性故障配置包括传感器信号配置、斜率配置和极值配置；

通道配置单元，对所述故障模拟接口适配器中的每一个模块进行通道特性配置；

电气故障配置单元，对发动机传感器进行电气故障配置，并将电气故障配置信号发送至所述故障注入机箱，所述电气故障包括通路、断路、前短路和后短路。

2.如权利要求1所述的航空发动机故障模拟系统，其特征在于，所述传感器模型模块包括：

压阻式压力传感器模型单元，根据所述特性故障配置信息，计算并输出压力故障配置信号至所述故障模拟接口适配器；

温度传感器模型单元，根据所述特性故障配置信息，计算并输出温度故障配置信号至所述故障模拟接口适配器；

位移传感器模型单元，根据所述特性故障配置信息，计算并输出位移故障配置信号至所述故障模拟接口适配器；

转速传感器模型单元，根据所述特性故障配置信息，计算并输出转速故障配置信号至所述故障模拟接口适配器；

流量传感器模型单元，根据所述特性故障配置信息，计算并输出流量故障配置信号至所述故障模拟接口适配器；

振动传感器模型单元，根据所述特性故障配置信息，计算并输出振动故障配置信号至所述故障模拟接口适配器。

3.如权利要求2所述的航空发动机故障模拟系统，其特征在于，所述故障模拟接口适配器包括FPGA模块，将接收到的传感器故障配置信号进行串并转换。

4.如权利要求1所述的航空发动机故障模拟系统，其特征在于，所述故障模拟接口适配器还包括LVDT位移传感器模块，该模块包括：

激励采样电路，采集激励电压，并将所述激励电压作为基准信号；

增益控制电路，包括乘法器，所述乘法器将接收的位移故障配置信号以及所述基准信号进行相乘，调整所述位移故障配置信号的幅值，输出位移故障模拟信号至所述故障注入机箱。