第1章航空發動機全權限數字電子控制繫統發展綜述 

1.1國外控制繫統的發展歷程 

1.1.1代FADEC（FADECⅠ）繫統（20 世紀80 年代） 

1.1.2第二代FADEC（FADECⅡ）繫統（20世紀90年代初期） 

1.1.3第三代FADEC（FADEC Ⅲ）繫統（20世紀90年代中後期） 

1.2我國航空發動機全權限數字電子控制繫統的發展 

1.3FADEC的未來發展趨勢 

1.3.1未來航空發動機控制繫統面臨的要求和挑戰 

1.3.2未來航空發動機控制技術的發展趨勢 

1.4結論 

第2章航空發動機建模與仿真 

2.1航空發動機建模技術概述 

2.1.1模型分類 

2.1.2模型要求 

2.1.3建模方法 

2.2航空發動機部件級模型 

2.2.1各部件模型 

2.2.2風扇 

2.2.3壓氣機 

2.2.4燃燒室 

2.2.5高壓渦輪 

2.2.6低壓渦輪 

2.2.7外涵 

2.2.8摻混室 

2.2.9加力燃燒室 

2.2.10尾噴管 

2.2.11推力計算 

2.3航空發動機穩態模型 

2.4航空發動機動態模型 

2.5航空發動機狀態變量模型 

2.5.1線性化狀態變量模型的建模原理 

2.5.2偏導數法求解線性化模型 

2.5.3擬合法求線性化模型 

2.6基於人工智能的航空發動機簡化模型 

2.7航空發動機自適應模型 

2.7.1自適應模型的發展 

2.7.2基於卡爾曼濾波器的自適應模型 

2.7.3基於人工智能的自適應模型 

2.7.4基於控制器的自適應模型 

第3章控制繫統技術要求 

3.1航空燃氣渦輪發動機控制計劃 

3.1.1航空燃氣渦輪發動機的工作狀態 

3.1.2航空燃氣渦輪發動機各工作狀態的使用限制 

3.1.3航空燃氣渦輪發動機控制變量的選擇 

3.1.4航空燃氣渦輪發動機非加力工作狀態的控制計劃 

3.1.5航空燃氣渦輪發動機起動狀態的控制計劃 

3.1.6航空燃氣渦輪發動機加力工作狀態的控制計劃 

3.2控制繫統功能要求 

3.2.1控制繫統功能 

3.2.2控制功能的詳細描述 

3.3控制繫統性能要求 

3.3.1穩態性能指標 

3.3.2動態性能指標 

3.3.3切換性能指標 

3.3.4執行機構回路控制品質要求 

3.4工作環境要求 

3.4.1電子控制器工作環境 

3.4.2燃油附件工作環境 

3.5安全性、可靠性、維修性、保障性、測試性設計要求 

3.5.1安全性設計要求 

3.5.2可靠性設計要求 

3.5.3維修性設計要求 

3.5.4保障性設計要求 

3.5.5測試性設計要求 

第4章控制繫統總體方案設計 

4.1控制繫統的基本結構 

4.1.1控制繫統的總體結構和功能分配 

4.1.2主燃油流量控制 

4.1.3風扇進口可調葉片角度控制 

4.1.4高壓壓氣機進口可調靜子葉片角度控制 

4.1.5加力燃油流量控制 

4.1.6尾噴管喉道面積控制 

4.1.7矢量噴管控制 

4.2控制繫統餘度設計 

4.2.1控制繫統可靠性的基本概念 

4.2.2控制繫統典型結構餘度分析 

4.2.3控制繫統結構餘度設計 

4.3控制繫統可靠性分析 

4.3.1控制繫統可靠性模型的基本概念 

4.3.2典型結構可靠性建模與分析 

4.3.3對控制繫統方案的可靠性建模與評估 

4.3.4控制繫統可靠性指標分配 

4.4控制繫統精度分析 

4.4.1在給定控制計劃下控制精度的選擇 

4.4.2根據控制精度選擇控制計劃 

4.4.3傳感器精度計算方法 

4.4.4傳感器精度計算 

4.5控制繫統穩定性分析 

4.5.1主燃油流量控制回路 

4.5.2尾噴管喉道截面面積控制回路 

4.5.3其他控制回路 

4.5.4多回路共同工作對繫統穩定性的影響 

4.6主要部件原理方案和基本參數設計 

4.6.1電子控制器 

4.6.2燃油繫統 

4.6.3控制軟件 

4.6.4傳感器 

第5章控制律設計 

5.1經典控制方法 

5.1.1主燃油流量控制 

5.1.2加力燃油流量控制 

5.1.3風扇進口可調葉片角度控制 

5.1.4高壓壓氣機進口可調靜子葉片角度控制 

5.1.5噴口控制 

5.1.6矢量噴管控制 

5.1.7伺服回路控制 

5.2魯棒控制技術 

5.2.1LQG/LTR控制方法 

5.2.2H∞控制方法 

5.2.3ALQR控制方法 

5.2.4LQ—H∞控制方法 

5.3自適應控制技術 

5.3.1基於李雅普諾夫理論的模型參考自適應控制方法 

5.3.2納朗特蘭（Narendra）自適應控制方法 

5.3.3基於發動機相似參數的自適應控制方法 

5.4智能控制技術 

5.4.1控制器參數智能優化方法 

5.4.2神經網絡PID控制器設計方法 

5.4.3模糊控制 

5.5性能尋優控制 

5.5.1前言 

5.5.2優化原理 

5.5.3數字仿真 

5.5.4結論 

5.6高穩定性控制 

5.6.1基於迎角預測的發動機高穩定性控制原理 

5.6.2擴展的發動機模型 

5.6.3仿真算例 

5.6.4結論 

第6章故障診斷與容錯設計 

6.1故障診斷與測試的基本概念 

6.1.1故障定義與分類 

6.1.2故障診斷的概念和過程 

6.1.3測試性與機內自檢測 

6.1.4故障診斷與測試技術指標 

6.2機內自檢測設計 

6.2.1上電機內自檢測 

6.2.2運行前（飛行前）機內自檢測 

6.2.3運行中（飛行中）機內自檢測 

6.2.4維護機內自檢測 

6.3故障診斷與故障處理的基本方法 

6.3.1故障發現 

6.3.2故障定位 

6.3.3故障隔離 

6.3.4繫統重構 

6.3.5故障恢復 

6.3.6故障告警 

6.3.7故障記錄 

6.4先進的故障診斷和容錯控制技術 

6.4.1基於部件跟蹤濾波器的故障診斷方法 

6.4.2基於卡爾曼濾波器的故障診斷方法 

6.4.3基於模型的容錯控制方案 

6.4.4基於人工智能的航空發動機容錯控制方案 

第7章控制繫統的綜合與試驗驗證 

7.1電子控制器在回路仿真 

7.1.1電子控制器在回路仿真裝置的主要功能 

7.1.2電子控制器在回路仿真繫統的組成和原理 

7.1.3電子控制器在回路仿真裝置主要參數的精度要求 

7.1.4電子控制器在回路仿真的主要內容 

7.2控制繫統半物理模擬試驗 

7.2.1半物理模擬試驗器的主要功能 

7.2.2半物理模擬試驗的組成和原理 

7.2.3半物理模擬試驗器的主要指標要求 

7.2.4半物理模擬試驗的主要內容 

7.3發動機試驗與驗證 

7.3.1發動機地面臺試車 

7.3.2發動機高空臺試驗 

7.3.3發動機飛行試驗 

參考文獻