温度传感器信号修正方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了温度传感器信号修正方法和系统。该方法包括：对温度传感器的稳态合成信号进行超前滞后补偿，得到合成补偿信号；计算该合成补偿信号当前时刻的值以及前一时刻的值的差值，根据该差值以及温度传感器输出信号前一时刻的值计算输出信号当前时刻的值，作为过渡态的输出信号。本发明专利技术减小了过渡态输出信号误差，提高了温度传感器信号修正值的可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于航空发动机总体性能和控制领域，尤其涉及温度传感器信号修正方法和系统。
技术介绍
航空发动机中，温度传感器通常是热电偶或热电阻形式，不可避免地会有较大的时间延迟，对过渡态温度测量精度影响非常大。例如，压气机进口温度(T25)是一个非常重要的参数，常用于与发动机其他参数组合构成换算参数，适应发动机在不同环境下的工作要求，其滞后对发动机过渡态控制具有严重的危害性。因此，为了保证发动机过渡态过程的安全控制，需要获得准确的T25温度值。当前广泛使用的方法是对T25传感器信号进行补偿，由于T25传感器在不同环境下动态延时特性并不一致，并且发动机运行的高度、马赫数和环境温度等参数变化范围非常广，导致实际过程中难以准确地补偿T25传感器。航空发动机性能遵循气动热力学原理，沿发动机流道上的性能参数都具有相关性。因此，可以考虑利用其他的传感器信号来合成所需要的传感器信号，即传感器信号合成的方法，这为温度传感器信号补偿带来了一种新的思路。例如，根据T25测量信号得到T25模拟信号，对该T25模拟信号进行滤波，计算T25模拟信号以及滤波后的T25模拟信号的差值，将该差值加到T25测量信号上，得到稳态合成信号。即，在稳态时选用T25传感器信号，在过渡态时选用该合成信号。但是该方法只适合于稳态工况，过渡态输出信号特性与该合成信号并不一致，因而将该合成信号作为过渡态输出，不可避免的会有稳态误差，影响温度传感器信号修正值的可靠性。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是减小过渡态过程中引入温度信号合成误差。根据本专利技术一方面，提出温度传感器信号修正方法，包括：对温度传感器的稳态合成信号进行超前滞后补偿，得到合成补偿信号；计算该合成补偿信号当前时刻的值以及前一时刻的值的差值，根据该差值以及温度传感器输出信号前一时刻的值计算输出信号当前时刻的值，作为过渡态的输出信号。进一步，超前滞后补偿公式为合成补偿信号为稳态合成信号其中，a、b分别与传感器参数值建立对应关系，根据传感器参数值查找到对应的a、b取值，a、b均为系数，S表示复数。进一步，将过渡态的输出信号进行反馈，与输出信号当前时刻的值共同作为闭环控制的输入，使得过渡态过程的输出信号变化值即为合成补偿信号的变化值，并且使得过渡态的输出信号值跟随输出信号当前时刻的值。进一步，根据至少两个传感器的变化率来判断是否处于过渡态，并在过渡态时输出过渡态的输出信号。进一步，根据N1与T1得到的比值为一维，a的取值为另一维，根据获取的N1值与T1值计算得到的比值，查找对应的a值；根据N1与T1得到的比值为一维，b的取值为另一维，根据获取的N1值与T1值计算得到的比值，查找对应的b值，其中，N1和T1为传感器。进一步，至少两个传感器包括N2传感器以及T25传感器；根据N2传感器的变化率得到N2dot值；根据T25传感器的变化率得到T25dot值；如果N2dot计算值大于等于设定值，或者，T25dot计算值大于等于设定值，则判断从稳态进入过渡态；如果N2dot计算值大于等于设定值，并且，T25dot计算值大于等于设定值，则判断从过渡态进入稳态。进一步，N2dot计算值为sc1(k)，其中：sc1(k)＝Kd1*(sc1(k-1)+Kp1*N2dot)Kd1为小于1的衰退系数，Kp1为参数变化率的比例系数；T25dot计算值为sc2(k)，其中：sc2(k)＝Kd2*(sc2(k-1)+Kp2*T25dot)Kd2为小于1的衰退系数，Kp2为参数变化率的比例系数。根据本专利技术另一方面，提出温度传感器信号修正系统，包括：动态补偿单元，用于对温度传感器的稳态合成信号进行超前滞后补偿，得到合成补偿信号；计算输出单元，用于计算该合成补偿信号当前时刻的值以及前一时刻的值的差值，根据该差值以及温度传感器输出信号前一时刻的值计算输出信号当前时刻的值，作为过渡态的输出信号。进一步，动态补偿单元进行超前滞后补偿采用的公式为则合成补偿信号为稳态合成信号其中，a、b分别与传感器参数值建立对应关系，根据传感器参数值查找到对应的a、b取值，a、b均为系数，S表示复数。进一步，计算输出单元将过渡态的输出信号进行反馈，与输出信号当前时刻的值共同作为闭环控制的输入，使得过渡态过程的输出信号变化值即为合成补偿信号的变化值，并且使得过渡态的输出信号值跟随输出信号当前时刻的值。进一步，还包括：稳态和过渡态判断单元，用于根据至少两个传感器的变化率来判断是否处于过渡态，并在过渡态时输出过渡态的输出信号。进一步，根据N1与T1得到的比值为一维，a的取值为另一维，根据获取的N1值与T1值计算得到的比值，查找对应的a值；根据N1与T1得到的比值为一维，b的取值为另一维，根据获取的N1值与T1值计算得到的比值，查找对应的b值，其中，N1和T1为传感器。进一步，稳态和过渡态判断单元根据N2传感器的变化率得到N2dot值，根据T25传感器的变化率得到T25dot值，如果N2dot计算值大于等于设定值，或者，T25dot计算值大于等于设定值，则判断从稳态进入过渡态；如果N2dot计算值大于等于设定值，并且，T25dot计算值大于等于设定值，则判断从过渡态进入稳态。进一步，N2dot计算值为sc1(k)，其中：sc1(k)＝Kd1*(sc1(k-1)+Kp1*N2dot)Kd1为小于1的衰退系数，Kp1为参数变化率的比例系数；T25dot计算值为sc2(k)，其中：sc2(k)＝Kd2*(sc2(k-1)+Kp2*T25dot)Kd2为小于1的衰退系数，Kp2为参数变化率的比例系数。本专利技术通过引入超前滞后补偿实现了对原有稳态合成信号的动态修正，得到更加精确的合成补偿信号，并且，根据合成补偿信号过渡态的变化值进行计算，减小了过渡态输出信号误差，提高了温度传感器信号修正值的可靠性。通过以下参照附图对本专利技术的示例性实施例的详细描述，本专利技术的其它特征及其优点将会变得清楚。附图说明构成说明书的一部分的附图描述了本专利技术的实施例，并且连同说明书一起用于解释本专利技术的原理。参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本专利技术，其中：图1所示为典型的燃气涡轮发动机。图2所示为温度传感器信号修正系统的结构示意图。图3所示为温度传感器信号修正系统另一实施例的结构示意图。图4为现有T25信号修正效果的示例图。图5为本专利技术T25信号修正效果的示例图。图6所示为温度传感器信号修正方法的流程示意图。具体实施方式现在将参照附图来详细描述本专利技术的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本专利技术的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本专利技术及其应用或使用的任何限制。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母本文档来自技高网...

【技术保护点】
温度传感器信号修正方法，包括：对温度传感器的稳态合成信号进行超前滞后补偿，得到合成补偿信号；计算该合成补偿信号当前时刻的值以及前一时刻的值的差值，根据该差值以及温度传感器输出信号前一时刻的值计算输出信号当前时刻的值，作为过渡态的输出信号。

【技术特征摘要】
1.温度传感器信号修正方法，包括：对温度传感器的稳态合成信号进行超前滞后补偿，得到合成补偿信号；计算该合成补偿信号当前时刻的值以及前一时刻的值的差值，根据该差值以及温度传感器输出信号前一时刻的值计算输出信号当前时刻的值，作为过渡态的输出信号。2.根据权利要求1所述温度传感器信号修正方法，包括：超前滞后补偿公式为合成补偿信号为其中，a、b分别与传感器参数值建立对应关系，根据传感器参数值查找到对应的a、b取值，a、b均为系数，S表示复数。3.根据权利要求1或2所述温度传感器信号修正方法，包括：将过渡态的输出信号进行反馈，与输出信号当前时刻的值共同作为闭环控制的输入，使得过渡态过程的输出信号变化值即为合成补偿信号的变化值，并且使得过渡态的输出信号值跟随输出信号当前时刻的值。4.根据权利要求1或2所述温度传感器信号修正方法，包括：根据至少两个传感器的变化率来判断是否处于过渡态，并在过渡态时输出过渡态的输出信号。5.根据权利要求2所述温度传感器信号修正方法，包括：根据N1与T1得到的比值为一维，a的取值为另一维，根据获取的N1值与T1值计算得到的比值，查找对应的a值；根据N1与T1得到的比值为一维，b的取值为另一维，根据获取的N1值与T1值计算得到的比值，查找对应的b值，其中，N1和T1为传感器。6.根据权利要求4所述温度传感器信号修正方法，包括：至少两个传感器包括N2传感器以及T25传感器；根据N2传感器的变化率得到N2dot值；根据T25传感器的变化率得到T25dot值；如果N2dot计算值大于等于设定值，或者，T25dot计算值大于等于设定值，则判断从稳态进入过渡态；如果N2dot计算值大于等于设定值，并且，T25dot计算值大于等于设定值，则判断从过渡态进入稳态。7.根据权利要求6所述温度传感器信号修正方法，包括：N2dot计算值为sc1(k)，其中：sc1(k)＝Kd1*(sc1(k-1)+Kp1*N2dot)Kd1为小于1的衰退系数，Kp1为参数变化率的比例系数；T25dot计算值为sc2(k)，其中：sc2(k)＝Kd2*(sc2(k-1)+Kp2*T25dot)Kd2为小于1的衰退系数，Kp2为参数变化率的比例系数。8.温度传感器信号修正系统，包括：动态补偿单...

【专利技术属性】
技术研发人员：张荣，侯灵峰，薛阳，
申请(专利权)人：中航商用航空发动机有限责任公司，
类型：发明
国别省市：上海;31