TuringControl在航空發動機性能測試系統中的應用

一、系統簡介
航空公司在為飛機選擇動力裝置時，主要考慮航空發動機的可靠性、安全性、經濟性和發動機的價格。航空發動機的可靠性是第一位的。目前發動機壓氣機增壓比和渦輪前燃氣溫度卻越來越高，工作條件趨于惡化，對發動機的推力性能和可靠性要求越來越高。所以提高發動機的可靠性、安全性并降低維修成本，是發動機生產廠家、航空公司和維修單位三方共同努力的目標。航空發動機在出廠前苛刻的性能測試及可靠性測試是嚴把質量的最后一道關口。國內某知名航空公司動力分公司采用TuringControl做為性能測試系統平臺，利用其強大的曲線功能和計算功能，實現了航空發動機測試系統，為發動機性能測試和分析提供了科學依據。
二、系統功能
本系統可以對發動機進行以下類型的測試
（1）初始運轉（工廠）試車
（2）附加運轉試車
（3）最終運轉試車
（4）飛行前持久試車
（5）定型150h試車
（6）底循環疲勞試車
（7）加速等待持久試車
（8）壽命持久試車
（9）附件試驗試車
（10）油料鑒定試車
（11）排故件試車
三、系統的重點及解決方法
（1）常規曲線繪制和分析
本系統在測試過程中要記錄多個重要數據，做為發動機性能分析的重要依據。所以對曲線的要求是比較高的。除了常規的基于時間的實時曲線和歷史曲線外，需要用到基于油門角度變化的曲線，主要關注在不同的油門角度下的燃油溫度、高壓轉速、低壓轉速、渦輪后排氣溫度等重要參數。在TuringControl中使用x-y曲線的功能，可以實現曲線的記錄、重畫和載入。
（2）標準曲線繪制
確定航空發動機性能是否達標的標準是依據標準性能曲線。而標準曲線常規的做法是通過描點的方式，不僅工作量比較大，而且精度不高。本系統中首先在標準曲線中取得特征點，通過最小二乘法計算并模擬繪制出標準曲線。其中特征點的提取和目標方程的次數會影響到曲線的繪制精度。然后在測試中，當油門角度從63度到106度變化時，動態繪制推力、高壓轉速、低壓轉速、燃油流量、渦輪排氣溫度的曲線并記錄，通過和標準曲線的比較分析發動機的性能。

（3）測量精度校準和標定
本系統對參數的測量精度要求達到千分之五，而且對速度的要求也比較高。系統中需要標定的量有四十八個，進行上位機組態的過程中，采用變量替換的方法，共用一個標定窗口，動態繪制標定曲線，不僅減少了工作量，并且更易于系統維護。
四、結束語
本系統采用TuringControl做為平臺，連接了多種儀表和設備，測試的信號種類繁多，充分發揮了TuringControl配置靈活、編程簡單的特點。另外，組態過程中涉及的算法還可以使用自定義函數實現，編譯成二進制代碼嵌入到應用中，保護用戶的知識產權。