Традиционный подход в исследовании управления двигателя основывается, как известно, на линеаризации моделей двигателя и системы регулирования (управления), и в основном его использование приводит к желаемым результатам. Данный подход позволяет устанавливать главные физические явления, опуская второстепенные детали. Так, линейная модель позволяет оценить основные свойства САР, такие как точность, устойчивость, управляемость и робастность. Разработаны и успешно применяются три основных метода синтеза САР: желаемых амплитудно-фазовых частотных характеристик, корневого годографа и метод пространства состояний. Однако в связи с интересом к особенностям рабочего процесса и особенно для исследования регуляторов разгона двигателя все более актуальным становится имитационное моделирование с использованием фундаментальных уравнений сохранения. Переход к подобного рода моделям обусловлен невозможностью описания с помощью линейных стационарных уравнений устройств с переменной структурой или работы систем при больших сигналах управления. Рассматриваются вопросы, связанные с проблемами численного моделирования динамических процессов, протекающих в гидромеханических системах регулирования авиационного двигателя, в нелинейной постановке. Приводятся математические модели астатического регулятора в нелинейной постановке и комплексная модель ГТД и его САУ. Отмечается, что для полного представления о процессах, протекающих в сложных устройствах гидроавтоматики, а также для правомерного рационального выбора предварительных конструктивных параметров необходима основательная доработка существующих моделей гидромеханических устройств, представленных в линейной постановке.

Ключевые слова: авиационный двигатель, диагностическое моделирование, нелинейные явления, устройства гидроавтоматики, математические модели, численное исследование, вычислительный эксперимент.

Петров Павел Валерьевич (Уфа, Россия) – кандидат технических наук, доцент кафедры «Прикладная гидромеханика» ФГБОУ ВО УГАТУ (450008, г. Уфа, ул. К. Маркса, д. 12, e-mail:  pgl.petrov@mail.ru).

Целищев Владимир Александрович (Уфа, Россия) – доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Прикладная гидромеханика» ФГБОУ ВО УГАТУ (450008, г. Уфа, ул. К. Маркса, д. 12, e-mail: pgl.ugatu@mail.ru).

1. Петров П.В., Целищев В.А. Основы алгоритмического моделирования нелинейных гидромеханических устройств: учеб. пособие / Уфим. гос. авиац. техн. ун-т. – Уфа, 2012. – 137 с.

2. Методика представления и использования многомерной характеристики винтовентилятора при автоматизированном проектировании ГТД и его САУ / И.А. Кривошеев, Г.И. Погорелов, В.С. Фатиков, А.Г. Годованюк // Вестник УГАТУ. – 2009. – Т. 13, № 1(34). – С. 3–8.

3. Коева А.А., Петров П.В., Целищев В.А. Концепция исследований устройств гидроавтоматики сложных энергетических систем // Вестник УГАТУ. – 2012. – Т. 16, № 5(50). – С. 103–108.

4. Гуревич О.С. Системы автоматического управления авиационными ГТД: энцикл. справ. / под ред. О.С. Гуревича. – М.: ТОРУС ПРЕСС, 2011. – 208 с.

5. Ахмедзянов Д.А., Кривошеев И.А., Сунарчин Р.А. Совместная работа авиационных газотурбинных двигателей и топливной автоматики на режимах разгона и торможения // Вестник СГАУ. – 2006. – № 1. – С. 24–25.

6. Ахмедзянов Д.А., Власова Е.С., Кишалов А.Е. Методология имитационного моделирования неустановившихся режимов работы авиационных ГТД // Вестник СГАУ. – 2006. – № 2(10). – С. 41–44.

7. Ахмедзянов Д.А. Неустановившиеся режимы работы авиационных ГТД // Вестник УГАТУ. – 2006. – Т. 7, № 1(14). – С. 36–46.

8. Петров П.В., Целищев В.А., Коева А.А. Методические основы исследования систем автоматического регулирования авиационного двигателя // Вестник УГАТУ. – 2012. – Т. 16, № 8 (53). – С. 7–14.

9. Мусина Л.С., Петров П.В. Численное исследование нелинейных гидросистем // XIII Королевские чтения: сб. тр. междунар. молодеж. науч. конф. / Самар. гос. аэрокосм. ун-т им. акад. С.П. Королева (нац. исслед. ун-т). – Самара, 2015. – С. 269–270.

10. Кишалов А.Е., Власова Е.С. Параметрическая идентификация математической модели ГТД в системе DVIGwp // Мавлютовские чтения: материалы всерос. науч. конф. / Уфим. гос. авиац. техн. ун-т. – Уфа, 2007. – Т. 1. – С. 56–57.

11. Кишалов А.Е., Ключев Н.А. Моделирование и анализ характеристик ТРДДФсм для самолетов V поколения в системе DVIGw // Мавлютовские чтения: материалы Х Всерос. молодеж. науч. конф. / Уфим. гос. авиац. техн. ун-т. – Уфа, 2016. – С. 199–203.

12. Михайлова А.Б. Методики и компьютеризированная технология двухуровневого газодинамического моделирования компрессоров авиационных ГТД: дис. … канд. техн. наук / Уфим. гос. авиац. техн. ун-т. – Уфа, 2011. – 242 с.

13. Кривошеев И.А., Ахмедзянов Д.А., Кишалов А.Е. Имитационное моделирование работы авиационных ГТД с элементами систем управления // Вестник УГАТУ. Машиностроение. – 2008. – № 2(29). – С. 3–11.

14. Ахмедзянов Д.А., Кишалов А.Е. Моделирование переходных процессов, протекающих при отладке автоматики при испытаниях ТРДДФ // Вестник Воронеж. гос. техн. ун-та. – 2011. – Т. 7, № 8. – С. 152–158.

15. Обзор и анализ параметров потока в основных узлах авиационных двигателей / Д.А. Ахмедзянов, А.Е. Кишалов, Ю.А. Шабельник, К.В. Маркина, Н.И. Полежаев // Молодежный Вестник УГАТУ. – 2012. – № 4(5) – С. 25–36.