شماره ركورد
26189
شماره راهنما
MEC2 312
عنوان
طراحي سامانه كنترل يكپارچه توان، دور موتور و سينكروفاز هواپيماي دو موتوره توربوپراپ
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي هوافضا - ديناميك پرواز و كنترل
دانشكده
فني و مهندسي
تاريخ دفاع
1405/05/31
صفحه شمار
233 ص .
استاد راهنما
نوربخش فولادي
استاد مشاور
مهدي مرتضوي
كليدواژه فارسي
موتور توربوپراپ , سينكروفاز , شبيهساز غيرخطي , كنترل يكپارچه , دكوپلر , كنترل هيدرومكانيكي
چكيده فارسي
هدف از اين پژوهش، طراحي و شبيهسازي يك سامانه كنترل يكپارچه براي مديريت توان، دور موتور و سينكروفاز در يك هواپيماي داراي دو موتور توربوپراپ است. بدين منظور، ابتدا مدل غيرخطي و كامل موتور، ملخ و سامانه كنترل هيدرومكانيكي در محيط سيمولينك متلب توسعه يافته و با استفاده از نرمافزار GasTurb و دادههاي تجربي استخراج شده از دفترچههاي موتور و هواپيماهاي داراي اين موتور، با دقت بالا و مناسبي، مطابق تحليلهاي انجام شده، اعتبارسنجي شده است. در بخش طراحي كنترلكننده، به منظور حفظ قابليت اطمينان، لايه كنترلي بر مبناي توليد فرمان براي سامانه هيدرومكانيكي موجود طراحي گرديد. نتايج تحليل آرايه بهره نسبي، وجود كوپلينگ ديناميكي بين كانالهاي كنترل را تأييد كرد؛ بنابراين براي رفع تداخلات و بهبود پاسخ گذرا، يك دكوپلر ديناميكي معكوس طراحي و اعمال شد. يافتههاي شبيهسازي نشان ميدهد كه استفاده از كنترلكنندههاي كلاسيك تناسبي و تناسبي-انتگرالگير در كنار دكوپلر، طي ارزيابيهاي صورت گرفته، ضمن كاهش 90 درصدي كوپلينگ، پاسخهايي سريع، پايدار و بدون خطاي ماندگار فراهم ميكند. همچنين، ارزيابي آرايههاي كنترلي رهبر-پيرو و پيرو-پيرو حاكي از برتري آرايه پيرو-پيرو در سرعت پاسخدهي و حذف نوسانات در اختلاف فاز ملخهاست. اين سامانه با سادهسازي ساختار كنترل، ضمن ايجاد زمينه تحقق كنترل تكاهرمي، نياز به روشهاي پيچيده مدرن را مرتفع ساخته و كارآيي بالايي را نشان ميدهد.
كليدواژه لاتين
Turboprop engine , Synchrophasing , Nonlinear simulator , Integrated control , Decoupler , Hydromechanical control
عنوان لاتين
Design of an Integrated Power, Engine RPM, and Synchrophasing Control System for a Twin-Engine Turboprop Aircraft
گروه آموزشي
مهندسي هوافضا
چكيده لاتين
The aim of this research is to design and simulate an integrated control system for managing power, engine speed, and synchrophasing in a twin turboprop aircraft. To this end, first, a complete nonlinear model of the engine, propeller, and hydromechanical control system was developed in the MATLAB/Simulink environment and was validated with high and appropriate accuracy, in accordance with the analyses performed, using GasTurb software and experimental data extracted from the engine manual and aircraft equipped with this engine. In the controller design section, in order to maintain reliability, a control layer was designed based on generating commands for the existing hydromechanical system. The results of the relative gain array analysis confirmed the presence of dynamic coupling between the control channels; therefore, to eliminate interactions and improve the transient response, an inverse dynamic decoupler was designed and applied. The simulation findings indicate that the use of classical proportional and proportional–integral controllers alongside the decoupler, during the evaluations conducted, while reducing coupling by 90%, provides fast, stable responses with no steady state error. Moreover, the evaluation of leader–follower and follower–follower control configurations indicates the superiority of the follower–follower configuration in response speed and in eliminating oscillations in the phase difference between the propellers. By simplifying the control structure, this system, while creating the basis for achieving single lever control, eliminates the need for complex modern methods and demonstrates high efficiency.
تعداد فصل ها
7
فهرست مطالب pdf
171302
نويسنده