MATLAB仿真下的动力与热管理系统建模优化与性能评估

本篇硕士学位论文主要探讨了基于MATLAB仿真平台的动力与热管理系统建模及其性能分析。在现代战斗机的作战需求日益提高，特别是面对结构集成化和能源综合化的趋势下，新型飞机的第二动力系统——动力与热管理系统，相较于传统系统，展现出独特的设计和功能。 论文首先介绍了动力与热管理系统的工作原理，通过文献调研，明确其核心功能在于高效管理飞机的动力和热量。作者利用MATLAB/Simulink平台，采用了容腔法进行部件级建模，构建了动力与热管理系统及其与主发动机的耦合系统模型。通过这个模型，深入分析了系统的速度特性和高度特性，比较了不同工作模式下的性能，着重考察了动力与热管理系统对主发动机推力、油耗和涡轮前温度的影响。 接下来，论文聚焦于动力与热管理系统与飞机的整体匹配问题。通过对主发动机引气位置和气体分配路径的多目标优化，提升了系统与飞机的协同效率，获得了优化后的匹配方案。这显示了作者对系统动态性能优化的深入理解。 在能量管理方面，论文从熵产的角度出发，对动力与热管理系统进行了深入剖析。作者研究了系统的熵产构成、飞行状态变化对熵产的影响，以及各部件熵产随飞行状态的变化规律。通过罚函数法和单纯性法，针对特定设计点，从最小熵产的目标出发，对系统部件参数进行了优化，旨在提升系统的整体效率和可持续性。 关键词：动力与热管理系统、建模、性能分析、多目标优化、熵产分析、罚函数法、单纯性法。该研究不仅提供了动力与热管理系统的设计和模拟工具，也为实际应用中的系统优化和效能提升提供了理论支持。通过MATLAB仿真平台的应用，作者展现了技术熟练度和对复杂系统深入理解的能力。