پیاده‌سازی سخت‌افزاری کنترلر سوخت موتور جت با زبان پایتون

نوع مقاله : گرایش دینامیک، ارتعاشات و کنترل

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی مکانیک،دانشگاه علم و صنعت ایران ، تهران، ایران

2 استاد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت، تهران، ایران

چکیده

گسترش روز افزون استفاده از هوش مصنوعی در زمینه‌های مختلف، توجه حوزه کنترل موتور جت را نیز به خود جلب کرده‌ است. در این رابطه، زبان برنامه‌ نویسی پایتون برای اجرای الگوریتم‌های هوش مصنوعی از قابلیت‌های بالایی برخوردار می‌باشد. در این مقاله، پیاده‌سازی سخت‌افزاری کنترلر سوخت موتور جت با زبان پایتون برای اولین بار انجام و توسط تست سخت‌افزار در حلقه مورد آزمون قرار گرفته است. بدین منظور ابتدا شبیه‌سازی موتور توربوجت به کمک جعبه‌ابزار T-MATS و در محیط سیمولینک متلب، صورت گرفته است. آنگاه با استفاده از زبان برنامه‌ نویسی پایتون، الگوریتم کنترل سوخت مین-ماکس -که یک الگوریتم صنعتی است- بر روی سخت‌افزار مناسب پیاده‌سازی و نهایتاً در بستر سیستم سخت‌افزار در حلقه‌‌ تست شده‌ است. مقایسه نتایج شبیه‌سازی با داده‌های تست موتور، از دقت بالای مدل‌سازی دینامیکی خبر می‌دهد و مقایسه نتایج تست سخت‌افزار در حلقه با تست نرم‌‌افزاری، حاکی از طراحی و پیاده‌سازی مناسب الگوریتم کنترلی می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Hardware implementation of jet engine fuel controller using Python language

نویسندگان [English]

  • Abdollah Bordbar 1
  • Morteza Montazeri-Gh 2
  • Ali Yousefi Dastjerdi 1
1 PhD student, Faculty of Mechanical Engineering, Iran University of Science and Technology, Tehran, Iran
2 Professor,Faculty of Mechanical Engineering, Iran University of Science and Technology, Tehran, Iran
چکیده [English]

The growing integration of artificial intelligence (AI) across diverse engineering domains has recently extended to the field of jet engine control. Python, as a high-level programming language, offers efficient and flexible capabilities for the implementation of AI-based control algorithms. In this study, the hardware implementation of a jet engine fuel controller using Python is presented for the first time and evaluated through hardware-in-the-loop (HIL) simulation. To this end, a detailed and accurate turbojet engine model was developed utilizing the T-MATS toolbox within the MATLAB/Simulink environment. Subsequently, the min-max fuel control algorithm—recognized as an industrial standard—was implemented in Python on suitable embedded hardware and subjected to rigorous HIL testing. Comparison of the simulation results with experimental engine data confirms the high fidelity of the dynamic model. Furthermore, a comprehensive and systematic comparative analysis between the HIL results and software-based simulations validates the proper design and robust implementation of the fuel control algorithm.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Jet engine
  • Hardware testing in the loop
  • Python language
  • min-max controller
  • تاریخ دریافت: 05 مهر 1404
  • تاریخ بازنگری: 26 آبان 1404
  • تاریخ پذیرش: 08 آذر 1404
  • تاریخ انتشار: 03 دی 1404