Struktura symulacyjnego modelu jednowirnikowego turbinowego silnika odrzutowego zrealizowanego w środowisku Matlab – Simulink, działającego w skali czasu rzeczywistego

• Autorzy: Pawlak W. I.

Warianty tytułu

EN

The structure of a real-time simulation model of a single-shaft turbojet engine in the Matlab–Simulink environment

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W publikacjach autora poświęconych sztuce budowy modeli symulacyjnych lotniczych silników turbinowych, problemowi iteracyjnego poszukiwania pierwiastków układu nieliniowych równań algebraicznych opisujących parametry czynnika roboczego w kanale silnika poświęcono dużo uwagi. Układ równań algebraicznych musi być zastosowany wtedy, gdy model symulacyjny bazuje na matematycznym opisie obiegu cieplnego silnika w stanach nieustalonych. Wymogiem realizacji modeli symulacyjnych działających w skali czasu rzeczywistego w środowisku Matlab- Simulink jest natomiast to, że nie mogą zawierać bloków realizujących pętle iteracyjne. Zatem realizacja takiego modelu silnika musi być oparta na bazie uprzednio spreparowanych jego charakterystyk dynamicznych. W proponowanym referacie będzie pokazany sposób ich wykorzystanie do budowy modelu działającego w skali czasu rzeczywistego dla pełnego eksploatacyjnego zakresu wysokości i prędkości lotu.

EN

In Author’s papers on the art of building simulation models of aircraft turbine engines much attention has been paid to the question of applying iterative method(s) to solve a system of non-linear algebraic equations that describe parameters of the working medium flowing through the engine’s duct. A system of algebraic equations has to be used when the simulation model is based on a mathematical description of the engine’s thermodynamic cycle in transient states. Unfortunately, the requirement for the implementation of a real-time simulation model operating in the Matlab–Simulink environment is that its structure cannot contain any block that runs for any iterative loop. Thus, formulation of such an engine model has to be based on pre-generated dynamical characteristics of the engine. What has been shown in this paper is the way of formulating a real-time simulation model that covers a full service range of flight altitudes and speeds.

Słowa kluczowe

PL

turbinowy silnik odrzutowy; model symulacyjny w skali czasu rzeczywistego

EN

turbojet engine; real-time simulation model

• Wydawca: Wydawnictwo Instytutu Technicznego Wojsk Lotniczych
• Czasopismo: Journal of KONBiN
• Rocznik: 2011
• Tom: No. 1 (17)
• Strony: 233--240
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys.

Twórcy

autor

Pawlak W. I.

• Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych

Bibliografia

• [1] Bičajev B.P.; Analogovyje i cyfrovyje modeli morskich gazoturbinnych ustanovok. Sudostrojenie, Leningrad, 1969.
• [2] Dobrianskij G., Martianova T. S.; Dinamika Aviacjonnych GTD. Mašinostrojenije, Moskwa 1989.
• [3] Gas Turbine Simulation Program for Windows (GSP 10 Package); National Aerospace Laboratory NLR, Anthony Fokkerweg 2, 1006 BM Amsterdam the Netherlands (http://www.gspteam.com)
• [4] Kreiner A. & Lietzau K., MTU Aero Engines, Germany; The Use of Onboard Real-Time Models for Jet Engine Control. Von Karman Institute for Fluid Dynamics Lecture Series 2003-01, GAS TURBINE CONDITION MONITORING & FAULT DIAGNOSIS, January 13-17, 2003
• [5] Kurtzke J.; GasTurb software package; (http://www.gasturb.de)
• [6] Mihaloew J.R., Roth S.P., Creckmore R.; A real-time Pegasus propulsion system model for VSTOL piloted simulation evaluation. AIAA Pap. No. 2663, 1981.
• [7] Lubomudrow Ju. W.; Primienienije teorii podobija pru projektirowanii system upravlenja gazoturbinnych dwigatelej. Maszinostrojenije. Moskwa 1971.
• [8] Muszyński M.; Orkisz M.; Próba zbudowania modelu matematycznego lotniczego silnika odrzutowego. Biuletyn WAT. Nr 1, 1991.
• [9] Pawlak W. I., Spychała J.; Performance of the advanced and simplified variants of a non-linear observer of a turbojet engine, comparison of results. Journal of polish CIMAC EXPLO-DIESEL & GAS TURBINE’07. Gdańsk – Stockholm – Tumba.. May 11-15, 2007.
• [10] Pawlak W. I.; A non-linear observer in the warning system indicating faulty modes of operation of a turbine jet engine. The Archive of Mechanical Engineering, Vol. LII, 2005, 2.
• [11] Pawlak W. I.; Monitorowanie osiągów silników K-15 na samolocie I-22 IRYDA. VIII Ogólnopolska Konferencja „Mechanika w Lotnictwie”, Warszawa, 2-3 czerwca, 1998
• [12] Pawlak W. I.; Nonlinear observer in control system of a turbine jet engine. The Archive of Mechanical Engineering, Vol. L, 2003, 3
• [13] Pawlak W. I.; The effect of convergent-nozzle volume on transient processes in a turbojet engine. The Archive of Mechanical Engineering, Vol. LIII, 2006, 4.
• [14] Pawlak W., Morawski J.M.; Symulacja turbinowych silników odrzutowych jako obiektów sterowania. Pierwsze Warsztaty PTSK, Mielno 24-26.06. Symulacja w Badaniach i Rozwoju, Warszawa, IPPT-PAN, 1994.
• [15] Pawlak W.; Matematyczne modelowanie turbinowych silników odrzutowych jako obiektów sterowania (praca doktorska). Politechnika Rzeszowska, 1994.
• [16] Pawlak W. I.: Turbinowy silnik odrzutowy – elementy symulacji, sterowania i monitorowania. Biblioteka Naukowa Instytutu Lotnictwa. Seria: Napędy Lotnicze, poz. 31. Warszawa, 2010.