[发明专利]一种基于Amesim的自适应供油系统仿真方法

说明书

本发明涉及航空飞机燃油系统设计领域，尤其涉及一种基于Amesim的自适应供油系统仿真方法。按传统基于理论计算无法满足设计过程反复迭代和优化的过程。本发明通过建立飞机燃油系统中供油子系统仿真模型，计算自适应压力供油时发动机的入口绝压，完成供油子系统中供油泵指标的确定。通过对飞机燃油系统不同剖面下，对自适应供油系统进行仿真，建立合理的控制逻辑，实现在设计阶段对关键部件供油增压泵性能指标的确定。

技术领域

本发明涉及航空飞机燃油系统设计领域，尤其涉及一种基于Amesim的自适应供油系统仿真方法。

背景技术

在飞机燃油系统供油系统研制过程中，在确定关键部件供油泵性能指标时，需要考虑不同飞行剖面下，发动机多种工作状态对于入口燃油流量和压力的要求。同时，还要考虑飞机在不同高度、不同姿态(俯仰、横滚、偏航)、不同液位的因素。在部分机型中，由于油箱和发动机入口高度差较大时，必须考虑过载的影响。因此，基于以往经验或者通过较简单的原理试验验证，已不能满足当前供油子系统研制的需求。

按传统基于理论计算、设计经验或者采用一般系统仿真方法，不能综合考虑在飞行高度、姿态、过载条件下，供油子系统多任务场景下供油泵的功能性能符合情况。同时，无法满足设计过程反复迭代和优化的过程。

发明内容

本发明的目的是提出一种基于Amesim仿真平台的自适应供油系统仿真方法，综合多因素、交互性好，能够满足飞机燃油系统自适应压力供油系统的研制。本发明提供一种基于Amesim的自适应供油系统仿真方法，通过建立飞机燃油系统中供油子系统仿真模型，计算自适应压力供油时发动机的入口绝压，完成供油子系统中供油泵指标的确定，包含以下步骤：

S1、选择元件搭建飞机油箱、供油泵、管路仿真模块，模拟供油子系统向发动机供油时动力源和负载的特性；

S2、选择元件搭建飞机发动机仿真模块，模拟发动机在不同工况下的耗油量特性；

S3、选择元件搭建飞机姿态、过载仿真模块，模拟飞机在各飞行剖面下俯仰角、偏航角、滚转角和加速度值的变化；

S4、选择元件搭建自适应压力供油泵转速的状态机模块，模拟控制器对于供油泵转速的分档控制；

S5、选择元件搭建不同飞行高度、温度和压力变化模块，模拟飞机在不同高度的外界环境；

S6、联接各模块组合构成完整系统模型，并选择合理子模型，设置各元件参数；

S7、进行发动机耗油量、飞行高度参数组合批处理设置；

S8、将飞机姿态和过载进行可视化交互设置；

S9、进行仿真参数设置，通过仿真输出结果。

有利地，步骤S1中，设置ACFTANK01油箱元件的参数模拟飞机供油箱；使用TFPU000离心泵元件模拟供油增压泵，在离心泵特性曲线中，使用M1D Table设置离心泵多档转速，对应的特性模式为f(qv，w)；使用ACFTFL0032管路元件模拟管路，模拟受到过载和飞机姿态的应用。

有利地，步骤S2中，通过设置TFMPTXS流量源元件的质量流量来模拟发动机消耗的流量。

有利地，步骤S3中，设置ACFATTISIMP001元件参数模拟飞机姿态和X、Y、Z三个轴向的过载，通过SIGUDA01元件和SWITCH01元件输入各飞行剖面下的过载和姿态参数。

有利地，步骤S4中，通过Statechart模块根据发动机入口压力自适应调节供油泵转速，实现对供油泵转速的控制。

有利地，步骤S5中，使用ATBATM_ISA01大气环境元件，结合SIGTRANS0元件和SIGRECEI0元件，模拟不同高度时，供油箱外界大气环境变化。