航空发动机控制元件课程是飞行器动力工程专业高年级本科生的一门专业课程[1]，航空发动机燃油控制系统作为该课程的实验教学平台，其系统组成包含发动机燃油泵、敏感元件(测量元件)、执行元件及放大元件等。该实验平台功能复杂、价格昂贵、操作技术要求高，在航空发动机专业院校常仅配置一套[2]，学生独立操作的机会少，很难满足当前本科生教学环节中的需要。

　　伴随国内外航空发动机设计由“传统设计”向“预测设计”的数字化设计转变[3,4]，如何借助计算机仿真技术将精确的发动机模型、发动机控制系统模型、发动机燃油系统模型等集成在同一计算平台下，形成高效、通用、可扩展的嵌入式发动机仿真教学实验平台，是实验教学实践环节中需要关注和探索的。基于快速原型设计方法可研制一套小型化接口通用的基于总线模式的嵌入式仿真模块[5]，在发动机仿真教学实验平台中，测量元件是实验平台的核心元件，其功能是将发动机燃油控制回路的信号进行采集，并输出至电子控制器，从而实现发动机的闭环控制[6]。

　　LVDT(位移传感器)作为发动机控制回路的核心测量元件，必须满足电子控制器特有的电气接口信号要求。为此，本文针对实际LVDT的工作原理及电气信号接口要求，设计一种LVDT模拟装置，模拟真实LVDT输出电子控制器所需的电气信号特征，为构建飞行器动力工程专业本科生教学实验平台提供硬件支撑。

　　1 LVDT传感器的工作原理及其模拟装置方案设计

　　2 LVDT传感器模拟装置硬件设计

　　3 LVDT传感器模拟装置软件设计

　　4 LVDT模拟装置应用实例

　　5 结语

　　本文以航空发动机控制实验教学为改革依托，以航空发动机“预测设计”思想为指导，针对实际LVDT的工作原理及电气信号接口要求设计了一种LVDT传感器模拟装置，模拟真实LVDT输出电子控制器所需的LVDT信号。所设计的实验平台LVDT模拟装置实现了真实LVDT输出正弦波的信号模拟功能，并且输出的电压有效值完全吻合，输出频率精度优于±1‰，能够为发动机控制课程的实践教学环节提供硬件支撑。

　　参考文献

　　[1] 樊思齐,李华聪,樊丁.航空发动机控制:上册[M].西安:西北工业大学出版社,2008.

　　[2] 潘慕绚.“航空发动机控制元件”课程的教学实践[J].科技信息,2009(19):141,107.

　　[3] 金捷.美国推进系统数值仿真(NPSS)计划综述[J].燃气涡轮试验与研究,2003(1):57-62.

　　[4] 王占学,宋甫,周莉,等.航空发动机数值缩放技术的研究进展[J].推进技术,2018,39(7):1441-1454.

　　[5] 张冬冬,黄金泉,鲁峰.航空发动机健康管理系统的快速原型设计[J].航空发动机,2014,40(4):89-94.

　　[6] 傅强.航空发动机主燃油机械液压控制系统仿真研究[J].液压与气动,2013(2):77-79.

　　[7] 江澄,彭立志,孙健国.航空发动机数控系统中LVDT传感器信号处理及在线故障检测[J].航空动力学报,2007(8):1396-1400.

符江锋 李华聪 缑林峰 肖红亮 西北工业大学动力与能源学院