مدل‌سازی ترمودینامیکی و شبیه‌سازی یک موتور توربوفن گیربکس‌دار با سیستم کنترل هیدرومکانیکی

Abstract

در این مقاله جهت بررسی عملکرد یک موتور توربوفن گیربکس‌دار و سیستم کنترل آن، مدلسازی ترمودینامیکی موتور به همراه مدلسازی کنترلر هیدرومکانیکی مربوطه انجام می‌گیرد. در شبیه ‌سازی عملکرد موتور از داده‌های تست موتور جهت اعتبارسنجی استفاده می ‌شود. حداکثر اختلاف خروجیهای مدلسازی موتور با داده‌های موتور در شرایط برخاست به اندازه 2/3% و با داده‌های تست موتور در دورهای مختلف به اندازه 6/7% است. جهت مدلسازی کنترلر، با استفاده از داده‌های موتور و منطق حاکم بر آن، یک ساختار جامع برای کنترلر استخراج می‌شود. نتایج شبیه‌سازی عملکرد موتور به همراه سامانه کنترلی به ازای دستورات دسته گاز از حداکثر درجه تا حداقل آن، نشاندهنده عملکرد دقیق مدل کنترلر در تامین نیروی رانش و حفظ قیود است. از نتایج این تحقیق علاوه بر تحلیل عملکرد موتور در شرایط کاری مختلف، جهت بررسی نقاط قوت و ضعف سامانه کنترلی موجود و طراحی کنترلر جدید می‌ توان استفاده نمود. از آنجایی که امکانات سیستمهای کنترل هیدرومکانیکی برای مدیریت سوخت موتور، سیستم تخلیه و سامانه‌های جانبی محدود است، لذا شبیه‌سازی ساختار کنترلر موجود در ارتباط با مدل موتور، جهت توسعه آن از نوع هیدرومکانیکی به نوع الکترونیکی خودمختار حاوی بخشهای پایش وضعیت، مدیریت سلامت موتور و کنترل مقاوم در مقابل عیوب حائز اهمیت است.