题目：航空发动机加力控制系统的故障诊断与控制设计研究

控制器就像航空发动机的大脑，支配发动机的动作。目前中国大部分发动机均采用液压机械控制器，但国内仍缺乏液压机械控制器的设计能力。对其深入研究有利于提高液压机械控制器的设计能力，而且对于全权限数字电子控制器的研发有重要借鉴和指导意义。航空发动机是安全第一的系统，飞行中要对其健康状况进行监视，发生故障要采取有效措施，这就需要对控制器加入状态监测和故障诊断等功能。

加力是军用航空发动机特有的功能，用以提高推力，实现战机的超音速巡航和高难度机动动作，所以对加力控制器的研究有重要意义。本文立足于厂所技术需求，开展了液压机械加力控制系统的建模仿真，和在其基础上与发动机模型联合仿真平台的建立；同时开展了电子控制器执行机构的建模仿真和在其基础上的故障诊断研究。

首先对某型发动机加力系统液压机械控制器进行了部件建模，应用AMESim软件依次建立了计量装置、压差控制器、联锁活门和分压活门等部件，并调试达到了性能要求。然后建立了加力燃油控制器，调试后满足了性能要求。并深入分析了它的控制原理和设计思路，了解了其复杂的控制逻辑。除此之外，还建立了发动机非线性数学模型与控制器的联合仿真平台。期间简要介绍了发动机非线性数学模型的建立，同时提出了一种部件特性修正这一提高模型精度的方法，得到精确模型之后实现联合仿真，在AMESim平台下调用发动机Simulink模型生成的子模型，初步实现了简单的控制规律，一定范围内加力燃油的计量实现了较高的精度要求。

之后简要介绍了某型发动机加力电子控制器执行机构的建模和仿真，达到了闭环的燃油调节要求。建立了该加力控制器执行机构传感器故障诊断系统，以保证加力系统安全性，期间对该计量装置小范围改型以获得较好的线性数学模型，然后，针对加力控制器建立了基于UIO的故障诊断系统，对传感器输入模拟故障信号后，仿真的结果表明故障诊断系统能正确检测出故障。

除以上内容外，由于压差控制器几乎是所有燃油计量装置都需要的部件，对其分析有利于提高燃油计量的精确性，进行了压差控制器的研究和改型设计。通过对分体式压差控制器的AMESim建模和仿真，探索各设计参数对其性能造成的影响，给出了提高压差控制器性能的可行性建议。