基于低压转速控制目标修正的航空发动机控制方法及系统与流程

专利2026-07-28  4


本发明属于航空发动机,特别涉及一种基于低压转速控制目标修正的航空发动机控制方法及系统。


背景技术:

1、双转子(或多转子)航空发动机一般采用低压转速或者高压转速控制模式。由于发动机低压转速与推力或功率相对应,便于发动机推力或功率管理,因此低压转速控制模式对双转子(或多转子)航空发动机是一种不可或缺的控制模式。

2、由于发动机特性变化,“开关式”放气活门关闭瞬间发动机高压转速(n2转速)下降、低压转速(n1转速)上升。

3、发动机采用低压转速控制模式,如图1所示,现有技术中控制系统基于油门杆位置标定低压转速控制目标,放气活门关闭时由于发动机特性变化,低压转速高于目标值,控制系统减少供油,发动机高压转速或压比下降,放气活门再次打开;由于发动机特性再次变化,低压转速低于目标值,控制系统增加供油,放气活门关闭;如图1所示,图1中p3压力表示压气机出口压力,发动机重复上述过程,发动机可能进入放气活门频繁打开和关闭的不稳定状态,无法上推至更高的工作状态。


技术实现思路

1、针对上述问题,本发明提供一种基于低压转速控制目标修正的航空发动机控制方法及系统,采用以下技术方案:

2、一种基于低压转速控制目标修正的航空发动机控制方法,包括以下步骤:

3、确定放气活门关闭前和关闭后发动机低压换算转速变化量;

4、根据发动机低压换算转速变化量、放气活门关闭时刻油门杆位置以及原控制计划低压换算转速的给定值,确定发动机低压换算转速修正量;

5、根据发动机低压换算转速修正量对原低压换算转速控制目标进行修正,获得修正后的低压换算转速控制目标。

6、进一步的,确定放气活门关闭前和关闭后发动机低压换算转速变化量,包括以下步骤:

7、根据航空发动机整机性能模型或整机试验,确定相同高压换算转速时,发动机在放气活门关闭前低压换算转速和放气活门关闭后低压换算转速;

8、确定相同高压换算转速条件下,放气活门关闭前低压换算转速和放气活门关闭后低压换算转速的差值为发动机低压换算转速变化量。

9、进一步的,根据发动机低压换算转速变化量、放气活门关闭时刻油门杆位置以及原控制计划低压换算转速的给定值,确定发动机低压换算转速修正量,包括以下步骤:

10、放气活门关闭时刻油门杆在第一位置,原控制计划的低压换算转速的给定值为第一转速时,确定发动机低压换算转速修正量等于发动机低压换算转速变化量。

11、进一步的,根据发动机低压换算转速变化量、放气活门关闭时刻油门杆位置以及原控制计划低压换算转速的给定值,确定发动机低压换算转速修正量,还包括以下步骤:

12、油门杆在第二位置,原控制计划的低压换算转速的给定值为第二转速时,其中,第二转速大于等于第一转速和发动机低压换算转速变化量之和,确定发动机低压换算转速修正量等于0。

13、进一步的,根据发动机低压换算转速变化量、放气活门关闭时刻油门杆位置以及原控制计划低压换算转速的给定值,确定发动机低压换算转速修正量,还包括以下步骤:

14、油门杆在第三位置时,其中,第三位置位于第一位置和第二位置之间,根据第一位置、第二位置、第三位置和发动机低压换算转速变化量,确定发动机低压换算转速修正量。

15、进一步的,根据发动机低压换算转速变化量、放气活门关闭时刻油门杆位置以及原控制计划低压换算转速的给定值,确定发动机低压换算转速修正量,还包括以下步骤:

16、油门杆位置大于第二位置时,确定发动机低压换算转速修正量为0。

17、进一步的,根据发动机低压换算转速变化量、放气活门关闭时刻油门杆位置以及原控制计划低压换算转速的给定值,确定发动机低压换算转速修正量,还包括以下步骤:

18、油门杆位置小于第一位置,且放气活门处于关闭状态时,确定发动机低压换算转速修正量等于发动机低压换算转速变化量;油门杆位置小于第一位置,且放气活门处于打开状态,确定发动机低压换算转速修正量等于0。

19、进一步的,根据发动机低压换算转速修正量对原低压换算转速控制目标进行修正,获得修正后的低压换算转速控制目标,包括以下步骤:

20、发动机上推过程中,油门杆在第一位置放气活门关闭,接收到放气活门关闭信号或满足放气活门关闭判据后,根据发动机低压换算转速修正量对原低压换算转速控制目标进行修正,获得修正后的低压换算转速控制目标。

21、进一步的,根据发动机低压换算转速修正量对原低压换算转速控制目标进行修正,获得修正后的低压换算转速控制目标,还包括以下步骤:

22、发动机下拉过程中,放气活门保持关闭状态时,根据发动机低压换算转速修正量对原低压换算转速控制目标进行修正,获得修正后的低压换算转速控制目标。

23、进一步的,根据发动机低压换算转速修正量对原低压换算转速控制目标进行修正,获得修正后的低压换算转速控制目标,还包括以下步骤:

24、接收到放气活门打开信号或满足放气活门打开判据后,停止对原低压换算转速控制目标进行修正,采用原低压换算转速控制目标。

25、进一步的,修正后的前低压换算转速控制目标等于发动机低压换算转速修正量与原低压换算转速控制目标之和。

26、本发明还提供一种基于低压转速控制目标修正的航空发动机控制系统,包括:

27、第一计算模块,用于确定放气活门关闭前和关闭后发动机低压换算转速变化量;

28、第二计算模块,用于根据发动机低压换算转速变化量、放气活门关闭时刻油门杆位置以及原控制计划低压换算转速的给定值,确定发动机低压换算转速修正量;

29、第三计算模块,用于根据发动机低压换算转速修正量对原低压换算转速控制目标进行修正,获得修正后的低压换算转速控制目标。

30、本发明的有益效果:

31、本发明根据发动机低压换算转速修正量对原低压换算转速控制目标进行修正,可实现放气活门开关前后低压控制目标随发动机特性变化而变化,可避免航空发动机在低压转速控制模式下,放气活门频繁开关导致不稳定工作,实现发动机稳定控制。

32、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所指出的结构来实现和获得。



技术特征:

1.一种基于低压转速控制目标修正的航空发动机控制方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于低压转速控制目标修正的航空发动机控制方法,其特征在于,确定放气活门关闭前和关闭后发动机低压换算转速变化量,包括以下步骤:

3.根据权利要求1所述的基于低压转速控制目标修正的航空发动机控制方法,其特征在于,根据发动机低压换算转速变化量、放气活门关闭时刻油门杆位置以及原控制计划低压换算转速的给定值,确定发动机低压换算转速修正量,包括以下步骤:

4.根据权利要求3所述的基于低压转速控制目标修正的航空发动机控制方法,其特征在于,根据发动机低压换算转速变化量、放气活门关闭时刻油门杆位置以及原控制计划低压换算转速的给定值,确定发动机低压换算转速修正量,还包括以下步骤:

5.根据权利要求4所述的基于低压转速控制目标修正的航空发动机控制方法,其特征在于,根据发动机低压换算转速变化量、放气活门关闭时刻油门杆位置以及原控制计划低压换算转速的给定值,确定发动机低压换算转速修正量,还包括以下步骤:

6.根据权利要求4所述的基于低压转速控制目标修正的航空发动机控制方法,其特征在于,根据发动机低压换算转速变化量、放气活门关闭时刻油门杆位置以及原控制计划低压换算转速的给定值,确定发动机低压换算转速修正量,还包括以下步骤:

7.根据权利要求4所述的基于低压转速控制目标修正的航空发动机控制方法,其特征在于,根据发动机低压换算转速变化量、放气活门关闭时刻油门杆位置以及原控制计划低压换算转速的给定值,确定发动机低压换算转速修正量,还包括以下步骤:

8.根据权利要求1-7任一所述的基于低压转速控制目标修正的航空发动机控制方法,其特征在于,根据发动机低压换算转速修正量对原低压换算转速控制目标进行修正,获得修正后的低压换算转速控制目标,包括以下步骤:

9.根据权利要求8所述的基于低压转速控制目标修正的航空发动机控制方法,其特征在于,根据发动机低压换算转速修正量对原低压换算转速控制目标进行修正,获得修正后的低压换算转速控制目标,还包括以下步骤:

10.根据权利要求9所述的基于低压转速控制目标修正的航空发动机控制方法,其特征在于,根据发动机低压换算转速修正量对原低压换算转速控制目标进行修正,获得修正后的低压换算转速控制目标,还包括以下步骤:

11.根据权利要求9所述的基于低压转速控制目标修正的航空发动机控制方法,其特征在于,修正后的前低压换算转速控制目标等于发动机低压换算转速修正量与原低压换算转速控制目标之和。

12.一种基于低压转速控制目标修正的航空发动机控制系统,其特征在于,包括:


技术总结
本发明属于航空发动机技术领域,公开一种基于低压转速控制目标修正的航空发动机控制方法及系统,其中,方法包括:确定放气活门关闭前和关闭后发动机低压换算转速变化量;根据发动机低压换算转速变化量、放气活门关闭时刻油门杆位置以及原控制计划低压换算转速的给定值,确定发动机低压换算转速修正量;根据发动机低压换算转速修正量对原低压换算转速控制目标进行修正,获得修正后的低压换算转速控制目标。本发明根据发动机低压换算转速修正量对原低压换算转速控制目标进行修正,可实现放气活门开关前后低压控制目标随发动机特性变化而变化,可避免航空发动机在低压转速控制模式下,放气活门频繁开关导致不稳定工作,实现发动机稳定控制。

技术研发人员:朱明勇,王旭,张光宇,邹黎,宋敏娜
受保护的技术使用者:中国航发湖南动力机械研究所
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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