飞机座舱压力控制系统实时建模与仿真.pdf

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1、第33卷第02期计算机仿真2016年2月文章编号：1006—9348(2016)02—0061—04飞机座舱压力控制系统实时建模与仿真付龙飞，田广来，梁波，石麒(西北工业大学自动化学院，陕西西安710072)摘要：在飞机座舱压力控制优化建模中，针对座舱压力稳定性差，影响飞机的飞行安全，为提高座舱压力控制精度和稳定性，提出根据座舱压力控制系统原理建立反映特性的仿真系统。采用数字式座舱系统高精度压力控制，并建立排气活门、驱动装置和座舱压力模糊控制器模型。在MATLAB平台上进行实时仿真，实现数字式座舱压力控制系统特性的高精度分析。仿真结果表明，数字式飞机座舱压力控制系统

2、稳定性和实时性能好，为座舱压力的稳定性控制优化提供了有效性的依据。关键词：座舱；压力控制；实时仿真；模糊控制中图分类号：V271．4文献标识码：BRealTimeModelingandSimulationofAircraftCabinPressureControlsystemFULong—fei，TIANGuang—lai，LIANGBo，SHIQi(DepartmentofAutomaticsSchool，NorthwesternPolyteehnicalUniversity，Xi’锄Shaatrfi710072，China)ABSTRACT：Inoptimiza

3、tionmodelingofaircraftcabinpressurecontrol，theflightsafetyoftheaircraftwillintlu—encedbylowstabilityofcabinpressure．Inordertoimprovecabinpressurecontrolprecision，asimulationsystemisproposedbasedontheprincipleofthecabinpressurecontr01．Thedigi“cabinsystemisbuiltwithhi幽precisionpressureco

4、ntr01．Thekeypartsmodelsuch舶exhaustvalve．actuatingdeviceandcabinpressurefuzzycontrollerisbuilt．Thecharacteristicsofthedigitalcabinpressurecontrolsystemareanalm癌withhighprecisionwhichiscarriedoutonrealtimesimulationOiltheMATLABplatform．Thesimulationresultsindicatethatthedigitalaircraftca

5、binpressurecontrolsystemhasgoodrealtimeperformance，andcanprovideaneffectivenessfoundationforthe-stabilityoptimizationcontrolofthecabinpressure．KEYWORDS：Cabin；Pressurecontrol；Realtimesimulation；Fuzzycontroll引言飞机座舱压力控制系统是飞行过程中保证人员的安全和设备可靠运行的重要组成。随着航空工业的迅速发展，传统座舱压力控制系统由于稳定性差和灵敏度低等因素，导致产生了

6、压耳及座舱压力波动等不利于飞行环境的现象¨卫1。现阶段基于微缩实物模型的座舱压力控制系统实验，由于其实验成本高，维护费用高，且不具备通用性的缺点，是座舱压力控制系统研究的主要障碍口’41。飞机座舱压力控制系统经历了纯气动式、电子气动式和数字式阶段。纯气动式座舱压力控制系统的控制器是由弹簧、膜片等一些弹性元组成。并通过调节如弹簧预紧力等实基金项目：陕西省国际科技合作重点项目计划(20121203202758)收稿日期：2015—03—30修回日期：2015—04—22现座舱压力的控制⋯。由于纯气动式调节机构都是纯机械式，精度较低，动态性能差，这种座舱压力控制系统很难实

7、现对任意气密高度的控制。电子气动式座舱压力控制系统采用压差传感器及力矩马达等组成，它简化了系统结构，一定程度上提高了系统的控制精度，但仍旧存在座舱压力制度曲线不平滑等不利现象。数字式座舱压力控制系统采用数字控制回路，压力传感器将感受到的数字信号转换成电信号，通过座舱压力控制器对反馈信号及目标值进行分析判断。输出信号至电机驱动器直接控制驱动电机，从而驱动排气活门‘Ⅵ1。针对上述现象及问题，提出数字式飞机座舱压力控制系统实时仿真建模的研究方法并设计座舱压力模糊控制器。建立飞机座舱压力控制系统仿真模型可以缩短研究周期和降低实验成本，并为座舱压力控制系统的性能分析和改进