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硬件在环测试：飞发推力管理系统设计、验证的关键利器
为提高飞机、发动机的性能，满足装备的使用需要，在整个飞行包线范围内，需要实现对飞机和发动机的一体化无约束操纵，充分发挥发动机在各种飞行状态下的性能潜力，为此飞机和发动机一体化控制技术越来越重要和急迫。
一、应用背景
飞发一体化控制（Integrated Flight-Propulsion Control，IFPC）技术是一种自顶向下的综合设计方法，旨在将飞机和发动机设计整合为一个统一的系统。该方法通过结合飞机和发动机设计师的专业知识和经验，明确飞机和发动机之间的相互关系，同时考虑到各个系统和专业领域的潜在潜力。通过联合设计、联合建模分析和联合试验验证等手段，IFPC技术以优化飞机整体性能为目标，实现飞机和发动机共同的综合优化设计。
在IFPC系统中，飞控计算机接收飞机的姿态、速度和加速度等参数，同时也获取发动机的进气道压力比、进气整流锥位置等信息。通过飞行/推力控制律计算，IFPC系统向飞控系统和发动机系统发送控制信号。这些信号用于操纵飞机的控制面，使其按照预期的姿态和轨迹飞行，并根据需要调整发动机的推力。飞发推力管理是一个多变量闭环过程，需要考虑多个输入变量对输出变量的影响，以及各个控制环节之间的相互作用，这增加了系统设计和调试的难度，为保障飞行安全，设计阶段需要进行严格的验证和测试。
二、解决方案
为满足某单位的飞机推力管理接口验证和推力控制优化等地面调试需求，太阳成集团tyc234cc基于智能装备仿真测试一体化平台Links-XIL搭建了自动油门信号发生器设备，该设备可实时解算飞机动力学模型、主飞控模型、自动飞控模型等，可以给油门杆提供自动油门控制信号，并通过ARINC664总线与FADEC（全权限数字发动机控制器）仿真模拟样件进行数据交联。
FADEC仿真模拟样件为油门杆输入角度解算器提供电源，并对油门杆角度信号进行解算，并通过ARINC664总线与自动油门信号发生器进行数据交联，在动态实验条件下，完成发动机的推力闭环控制。
三、方案价值
自动油门信号发生器相关的控制系统遵循MBD的设计开发方式，能够实现仿真模型的数学仿真、系统I/O接口关联、目标实时仿真系统目标代码生成，并通过仿真管理软件部署到实时仿真机，进行快速设计RCP或HIL仿真试验。
实时仿真：支持将MATLAB Simulink仿真模型自动转换为嵌入式实时代码，并以毫秒级步长进行实时解算，确保模型的准确性和可靠性。
物理接口映射：支持将仿真模型与实际设备的物理接口进行关联映射，确保控制系统模型能够准确地与外部接入设备进行信息沟通和交互。
信号接口适配：系统提供了接口转换功能，可以将仿真模型的信号接口与实际设备的连接器接口进行适配，从而方便用户进行调试和测试，确保系统的兼容性和稳定性。
人机交互：系统配备了用户友好的人机交互界面，用户可以随时向仿真模型加入激励信号，查看模型运行数据，并记录数据和曲线。此外，还提供了虚拟飞行控制面板和虚拟侧杆，模拟飞行员的操纵操作，以及实时显示飞机的各项飞行参数，包括飞行姿态、速度、高度和航向等，为用户提供全面的模拟飞行体验。
四、总结
本系统可以有效应对飞发推力管理系统复杂度高和多变量闭环的特点。相对于数字仿真，硬件在环测试平台可以提供更高的真实性和精确性，使设计团队能够更全面地评估系统在各种飞行状态和异常情况下的响应能力，并进行必要的调整和优化。这有助于确保系统在实际飞行中的可靠性和安全性，最大程度地减少潜在的风险和安全隐患。