39、飞机驾驶舱温度控制系统与弹载通信干扰机仿真研究

飞机驾驶舱温度控制系统与弹载通信干扰机仿真研究

飞机驾驶舱温度控制系统（CTCS）

飞机驾驶舱是一个较大的空间，有大量气流，其温度变化具有大惯性和非线性特征。在设计控制逻辑时，基于硬件的设计不仅会耗费大量时间和人力资源，还可能因初期考虑不周全而损坏组件，因此选择使用仿真模型进行设计。

近年来，对飞机温度控制系统的研究众多，但大多聚焦于乘客舒适度，以客舱为对象，且多注重控制逻辑设计，忽略了模型构建和验证。本研究致力于开发一种真实商用飞机的物理仿真 CTCS 模型，并通过实验数据验证，进而使用该模型开发 PID 和级联 - PID 两种传统控制方法，为飞机 CTCS 的工程设计寻找更好的控制逻辑。

模型构建

为构建 CTCS 模型，首先绘制了商用飞机的示意图，CTCS 包含六个主要部分：调节空气管道、冷却空气管道、混合点、温度传感器和驾驶舱。调节驾驶舱温度时，控制器比较驾驶舱实际温度和设定点，调整温度调节阀（TAV）的角度，以调节调节空气系统的高温气流。

仿真模型的架构根据示意图确定，并在 Matlab Simulink 中构建，该模型由四个主要部分组成：
1. TAV 模型 ：TAV 是由步进电机控制的蝶阀，根据控制器的电信号计算开度。功能模型考虑其工作原理构建，先将控制器信号转换为阀门开度，再通过开度传递函数获取真实动态特性，最后根据角度和上游参数计算阀门流量。
2. 管道热模型 ：CTCS 中的所有管道都有三层结构，使用 Matlab Simulink 中的 S 函数构建通用管道热模型，综合考虑了管道内的强制对流、管壁内的热传导、气隙内的热