MATLAB航空发动机装配,航空发动机在MATLAB与C++接口支持下的建模方法

航空发动机在 MATLAB 与 C ++ 接口支持下的建模方法刁启娜　王　曦(北京航空航天大学 ,北京　100083) 摘要 :研究了 MATLAB 与 C ++ 接口及数据处理问题 ;基于航空发动机稳态计算程序 ,导出了某型涡扇发动机稳态线性化模型 ,并对该模型的准确度进行了分析及验证。关键词 :航空发动机　MATLAB/ C ++ 接口　线性模型 Aeroengine Modeling Supported with MATLAB/ C ++ Interface Diao Qina 　Wang Xi (Beijing University of Aeronautics and Astronautics , Beijing 100083 ,China) Abstract : MATLAB/ C ++ interface is developed on the basis of steady - state aeroengine computing program. The data processing is discussed. A steady - state model is provided for a typical turbofan. Analysis and verification of the model accuracy are conducted. Key words : aeroengine ; MATLAB/ C ++ interface ; steady - state model 符号表　　nH 　　高压转子转速　　nL 低压转子转速　　Wfm 主燃油量　　Wfa 加力燃油量　　A e 尾喷口面积　　α 1 风扇叶片转角　　α 2 压气机叶片转角　　P1 风扇进口总压　　T31 总温　　J H 高压转子转动惯量　　JL 低压转子转动惯量　　ΔM H 高压转子剩余力矩　　ΔML 低压转子剩余力矩　　MfrH 高压转子摩擦力矩　　MfrL 低压转子摩擦力矩 1 　引言　　简洁的航空发动机数学模型是设计、分析发动机控制系统的基础。以发动机稳态计算程序为平台 ,利用 MATLAB 的强大计算能力 ,设计 MAT2LAB 与 C ++ 的接口 ,极大提高了模型的计算能力 ; 在发动机飞行包线内的任意工作点进行计算 ,得到了发动机状态空间模型。 2 　发动机稳态模型 2. 1 　涡轮风扇发动机的动态方程　　针对某型涡扇发动机 ,为简化分析 ,认为发动机转子仅为储能部件。部件热惯性相对转子惯性小得多 ,可以忽略。由此假设 ,发动机的动态特性取决于 2 个转子的力矩平衡方程 ,即 π 30 J H d nH d t = ΔM H π 30 JL d nL d t = ΔML (1) 　　收稿日期: 2003 - 10 - 13 　　第一作者简介:刁启娜(1981 — ) ,女 ,北京航空航天大学在读硕士研究生 ,研究方向为航空发动机控制。 522004 年第 30 卷第 4 期　　　　　　　　　　　　　航空发动机　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　于是高、低转子的剩余力矩分别为 ΔM H = M TH - McH - MfrH = ΔMH( nH , nL , wfm ,Ae , wfa ,a1 ,a2 , P1 , T31 ) ΔML = M TL - McL - MfrL = ΔML( nH , nL , wfm ,Ae , wfa ,a1 ,a2 , P1 ,

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