航空发动机控制

课程编码：180215082502P2004H 英文名称：Aeroengine Control 课时：40 学分：2.00 课程属性：专业核心课 主讲教师：胡春艳等

本课程为航空宇航推进理论与工程专业研究生的专业核心课。课程主要讲授航空发动机控制系统的结构组成、工作原理，发动机控制的基本原理与目的，理解航空发动机的控制规律和方法；熟悉控制系统敏感元件、动力元件、执行元件和放大元件的工作原理，掌握控制系统分析与设计方法，以专业理论为基础，结合实际工程应用阐述控制系统软硬件设计问题。通过学习该课程，使学生掌握发动机与电子控制设计技术，使学生具有体系化思考发动机控制系统设计实际问题的能力，为学生全面开展航空发动机控制系统相关研究工作奠定基础。

航空发动机原理、电工电子、机械原理

第一章 航空发动机控制系统概述 4学时 胡春艳
第1节 自动控制基本概念
第2节 航空发动机控制的目的和要求
第3节 航空发动机控制系统组成和基本原理
第4节 航空发动机控制的发展
第5节 航空发动机控制系统的设计要求
第二章 航空发动机使用性能与控制规律 5学时 胡春艳
第1节 航空发动机的工作过程及性能
第2节 涡喷发动机部件的共同工作
第3节 涡扇发动机部件的共同工作
第4节 航空发动机控制计划与回路
第5节 航空发动机的控制律设计
第三章 航空发动机数学模型与控制算法 4学时 胡春艳
第1节 航空发动机数学模型概述
第2节 部件法建模
第3节 发动机智能控制
第4节 发动机建模与控制仿真
第四章 控制系统测量元件 5学时 胡春艳
第1节 测量元件概述
第2节 电阻式传感器
第3节 电感式传感器
第4节 磁电式传感器
第5节 压电式传感器
第6节 压力/压差敏感元件
第7节 热电偶传感器
第8节 光电传感器
第9节 光纤传感器
第10节 报警监视信号指示器
第五章 航空发动机燃油调节系统 5学时 李伟
第1节 机械液压式与电控式燃油调节系统概述
第2节 燃油调节系统的总体设计与特性分析
第3节 燃油流量计量
第4节 单、双油路燃油分配
第5节 燃油调节系统起动与停车过程控制
第6节 多电燃油调节系统的特性
第7节 先进燃油调节系统的发展方向
第六章 控制系统液压动力元件 3学时 李伟
第1节 控制系统液压动力元件概述
第2节 容积式油泵的特性和调节
第3节 离心式油泵的特性
第4节 组合泵的设计与匹配
第5节 动力元件传动设计
第七章 控制系统执行元件与放大元件 4学时 李伟
第1节 控制系统执行元件与放大元件概述
第2节 液压缸及液压舵机
第3节 常规电液伺服阀的特点
第4节 高分辨度直驱式电液伺服阀的应用与发展
第5节 放气、引气、导叶调节机构
第八章 航空发动机电子控制技术 4学时 胡春艳
第1节 全权限数字电子控制技术发展
第2节 全权限数字式电子控制系统
第3节 航空发动机数字式电子控制器硬件
第4节 航空发动机数字式电子控制器软件
第5节 全权限数字式电子控制系统设计案例分析
第九章 航空发动机容错控制 2学时 胡春艳
第1节 故障诊断与容错控制有关概念
第2节 控制系统BIT设计与故障诊断
第3节 余度技术
第4节 基于控制器切换的主动容错控制
第十章 涡轴/涡浆发动机自动调节装置与控制 2学时 李伟
第1节 涡轴/涡浆发动机自动调节装置概述
第2节 涡轴/涡浆发动机控制需求和控制逻辑
第3节 涡轴/涡浆发动机保护逻辑
第4节 全电控制系统在涡轴/涡浆发动机中的应用
第十一章 期末考试 2学时 胡春艳
第1节 期末考试

胡春艳，女，中国科学院工程热物理研究所研究员级高工，中国科学院关键技术人才。主要从事航空发动机/燃气轮机控制算法与策略研究、健康管理关键技术研究、以及控制系统设计与开发工作，作为负责人或技术骨干承担国家两机专项基础科研、国防基础科研、型号办预研等20余项科研项目，作为发动机控制系统总师成功研发10余款控制系统，部分型号已完成试飞并鉴定。科研项目获得国家科学技术进步二等奖1项，获得国防科学技术奖、军队科学技术奖等省部级科技奖项7项，发表文章30余篇，申请发明专利30余项。
李伟，男，工学博士，中国科学院工程热物理研究所研究员级高工，中科院青年创新促进会会员。主要从事航空发动机和燃气轮机附件系统、控制系统、燃油系统、滑油系统、传动系统的设计和关键技术研究工作。作为核心科研骨干，主持或参与国家自然科学基金、中科院国防科技创新基金、两机专项基础科研、工信部民机专项等十余个项目的科研工作。作为型号副总师，成功研发了多款涡扇、涡喷、涡轴发动机型号的附件系统，并负责完成了涡扇发动机整机试车台设计、调试和整机试车试验。在国内外核心刊物及会议上发表论文十余篇，申请（授权）发明专利十余项，获得中国科学院杰出科技成就奖、中国科学院科技成果转化特等奖等奖项。