controX(开物)在航空发动机性能测试系统中的应用

一、系统简介
航空公司在为飞机选择动力装置时，主要考虑航空发动机的可靠性、安全性、经济性和发动机的价格。航空发动机的可靠性是的。目前发动机压气机增压比和涡轮前燃气温度却越来越高，工作条件趋于恶化，对发动机的推力性能和可靠性要求越来越高。所以提高发动机的可靠性、安全性并降低维修成本，是发动机生产厂家、航空公司和维修单位三方共同努力的目标。航空发动机在出厂前苛刻的性能测试及可靠性测试是严把质量的道关口。国内某航空公司动力分公司采用TuringControl做为性能测试系统平台，利用其的曲线功能和计算功能，实现了航空发动机测试系统，为发动机性能测试和分析提供了科学依据。
二、系统功能
本系统可以对发动机进行以下类型的测试
（1）初始运转（工厂）试车
（2）附加运转试车
（3）最终运转试车
（4）飞行前持久试车
（5）定型150h试车
（6）底循环疲劳试车
（7）加速等待持久试车
（8）寿命持久试车
（9）附件试验试车
（10）油料鉴定试车
（11）排故件试车
三、系统的重点及解决方法
（1）常规曲线绘制和分析
本系统在测试过程中要记录多个重要数据，做为发动机性能分析的重要依据。所以对曲线的要求是比较高的。除了常规的基于时间的实时曲线和历史曲线外，需要用到基于油门角度变化的曲线，主要关注在不同的油门角度下的燃油温度、高压转速、低压转速、涡轮后排气温度等重要参数。在TuringControl中使用x-y曲线的功能，可以实现曲线的记录、重画和载入。
（2）标准曲线绘制
确定航空发动机性能是否达标的标准是依据标准性能曲线。而标准曲线常规的做法是通过描点的方式，不仅工作量比较大，而且精度不高。本系统中首先在标准曲线中取得特征点，通过最小二乘法计算并模拟绘制出标准曲线。其中特征点的提取和目标方程的次数会影响到曲线的绘制精度。然后在测试中，当油门角度从63度到106度变化时，动态绘制推力、高压转速、低压转速、燃油流量、涡轮排气温度的曲线并记录，通过和标准曲线的比较分析发动机的性能。

（3）测量精度校准和标定
本系统对参数的测量精度要求达到千分之五，而且对速度的要求也比较高。系统中需要标定的量有四十八个，进行上位机组态的过程中，采用变量替换的方法，共用一个标定窗口，动态绘制标定曲线，不仅减少了工作量，并且更易于系统维护。
四、结束语
本系统采用TuringControl做为平台，连接了多种仪表和设备，测试的信号种类繁多，充分发挥了TuringControl配置灵活、编程简单的特点。另外，组态过程中涉及的算法还可以使用自定义函数实现，编译成二进制代码嵌入到应用中，保护用户的知识产权。