成功案例
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硬件在環測試：飛發推力管理系統設計、驗證的關鍵利器
為提高飛機、發動機的性能，滿足裝備的使用需要，在整個飛行包線范圍內，需要實現對飛機和發動機的一體化無約束操縱，充分發揮發動機在各種飛行狀態下的性能潛力，為此飛機和發動機一體化控制技術越來越重要和急迫。
一、應用背景
飛發一體化控制（Integrated Flight-Propulsion Control，IFPC）技術是一種自頂向下的綜合設計方法，旨在將飛機和發動機設計整合為一個統一的系統。該方法通過結合飛機和發動機設計師的專業知識和經驗，明確飛機和發動機之間的相互關系，同時考慮到各個系統和專業領域的潛在潛力。通過聯合設計、聯合建模分析和聯合試驗驗證等手段，IFPC技術以優化飛機整體性能為目標，實現飛機和發動機共同的綜合優化設計。
在IFPC系統中，飛控計算機接收飛機的姿態、速度和加速度等參數，同時也獲取發動機的進氣道壓力比、進氣整流錐位置等信息。通過飛行/推力控制律計算，IFPC系統向飛控系統和發動機系統發送控制信號。這些信號用于操縱飛機的控制面，使其按照預期的姿態和軌跡飛行，并根據需要調整發動機的推力。飛發推力管理是一個多變量閉環過程，需要考慮多個輸入變量對輸出變量的影響，以及各個控制環節之間的相互作用，這增加了系統設計和調試的難度，為保障飛行安全，設計階段需要進行嚴格的驗證和測試。
二、解決方案
為滿足某單位的飛機推力管理接口驗證和推力控制優化等地面調試需求，靈思創奇基于智能裝備仿真測試一體化平臺Links-XIL搭建了自動油門信號發生器設備，該設備可實時解算飛機動力學模型、主飛控模型、自動飛控模型等，可以給油門桿提供自動油門控制信號，并通過ARINC664總線與FADEC（全權限數字發動機控制器）仿真模擬樣件進行數據交聯。
FADEC仿真模擬樣件為油門桿輸入角度解算器提供電源，并對油門桿角度信號進行解算，并通過ARINC664總線與自動油門信號發生器進行數據交聯，在動態實驗條件下，完成發動機的推力閉環控制。
三、方案價值
自動油門信號發生器相關的控制系統遵循MBD的設計開發方式，能夠實現仿真模型的數學仿真、系統I/O接口關聯、目標實時仿真系統目標代碼生成，并通過仿真管理軟件部署到實時仿真機，進行快速設計RCP或HIL仿真試驗。
實時仿真：支持將MATLAB Simulink仿真模型自動轉換為嵌入式實時代碼，并以毫秒級步長進行實時解算，確保模型的準確性和可靠性。
物理接口映射：支持將仿真模型與實際設備的物理接口進行關聯映射，確保控制系統模型能夠準確地與外部接入設備進行信息溝通和交互。
信號接口適配：系統提供了接口轉換功能，可以將仿真模型的信號接口與實際設備的連接器接口進行適配，從而方便用戶進行調試和測試，確保系統的兼容性和穩定性。
人機交互：系統配備了用戶友好的人機交互界面，用戶可以隨時向仿真模型加入激勵信號，查看模型運行數據，并記錄數據和曲線。此外，還提供了虛擬飛行控制面板和虛擬側桿，模擬飛行員的操縱操作，以及實時顯示飛機的各項飛行參數，包括飛行姿態、速度、高度和航向等，為用戶提供全面的模擬飛行體驗。
四、總結
本系統可以有效應對飛發推力管理系統復雜度高和多變量閉環的特點。相對于數字仿真，硬件在環測試平臺可以提供更高的真實性和精確性，使設計團隊能夠更全面地評估系統在各種飛行狀態和異常情況下的響應能力，并進行必要的調整和優化。這有助于確保系統在實際飛行中的可靠性和安全性，最大程度地減少潛在的風險和安全隱患。