某微型涡轴发动机建模及控制

孙小康，王继强*，贾英民，张维存

（1.南京航空航天大学能源与动力学院,南京 210016；2.北京航空航天大学，北京 100191；3.北京科技大学自动化学院，北京 100083）

航空发动机，是一个国家综合制造能力和科技实力的体现。随着国家航空发动机和燃气轮机两机重大专项的提出，我国将加快从测绘仿制到自主研发的转变，加快实现航空发动机完全自主生产、自主创新［1］。航空发动机涉及的领域众多，包括结构强度、材料、气动热力学、控制、测试等众多的基础性学科和工程学科。所有学科领域之间紧密结合，相互依存，缺一不可［2］。

传统的航空发动机研制，需要通过不断的试验，根据试验数据调整发动机的部件和结构参数，对其进行改进后重新制造，之后再进行试验，周而复始，不断地迭代直到获得性能达标的发动机［3］。研制周期长，成本较高且风险极大［4］。

随着未来发动机性能要求的提高，航空发动机的设计将变得极为复杂，设计难度成倍增加，传统的航空发动机设计制造模式很难满足现代先进航空发动机的研制要求。航空发动机建模技术的运用，能够有效地提高发动机的设计效率，缩短研制周期，降低设计成本，充分发挥和挖掘发动机的性能潜力。基于数学仿真模型，还能够开展控制系统的优化设计、故障诊断等研究［5］。

航空发动机建模一直是航空发动机领域的重要研究方向，如何建立一个具有良好性能的发动机模型是目前发动机研究领域的研究重点和难点［6］。……