一种航空发动机减速过程可调角度超前控制方法及装置制造方法及图纸

本申请属于发动机控制技术领域，具体涉及一种航空发动机减速过程可调角度超前控制方法及装置。该方法包括步骤S1、确定发动机进入减速控制；步骤S2、确定相对于风扇进口总温的第一高压换算转速，及相对于压气机进口总温的第二高压换算转速；步骤S3、根据压气机可调叶片角度的超前角度控制偏关量确定压气机可调叶片角度的原使给定值；步骤S4、基于压气机可调叶片角度的超前值范围的中线值插值出压气机可调叶片角度的超前限制值；步骤S5、以所述原使给定值及所述超前限制值中的较小值作为最终的压气机可调叶片角度的超前设定值；步骤S6、以所述超前设定值控制所述压气机可调叶片角度进行超前偏转。本申请提高了发动机的交付效率。效率。效率。

【技术实现步骤摘要】
一种航空发动机减速过程可调角度超前控制方法及装置


[0001]本申请属于发动机控制
，具体涉及一种航空发动机减速过程可调角度超前控制方法及装置。

技术介绍

[0002]某型发动机在出厂试车时，要求对减速过程压气机可调叶片角度α2的超前角度进行检查，试车过程中经常会出现多次检查不合格，需要重复调整验证的问题。
[0003]目前，为了保证航空发动机的稳定性和性能，压气机可调叶片角度α2控制会采用α2＝f(n
2r
)(n
2r
为按风扇进口总温T1进行换算的换算转速，保证稳定性)和α2＝f(n
2r25
)(n
2r25
为按压气机进口总温T
25
进行换算的换算转速，保证性能)的组合控制。减速过程中，压气机可调叶片角度α2会采用超前角度进行控制，但由于T
25
传感器的时间响应常数较大，按α2＝f(n
2r25
)计算的α2给定值会明显偏关，与α2＝f(n
2r
)组合后，最终发动机按当前转速下的偏关极限值(一般为受备份系统限制)进行控制。如果发动机的偏关极限值不合适(备份系统的调整精确度较差)，会导致试车过程中经常出现多次检查不合格的问题。需要进行多次调整并进行开车验证，不仅浪费了发动机寿命，还增加了试车资源的浪费。

技术实现思路

[0004]为了解决上述问题之一，本申请提供了一种航空发动机减速过程可调角度超前控制方法及装置，以便能够准确的实现偏关极限值的设置，保证试车时α2超前角度能够快速的满足要求，节约试车资源和调整工作量。
[0005]本申请第一方面提供了一种航空发动机减速过程可调角度超前控制方法，主要包括：
[0006]步骤S1、确定发动机进入减速控制；
[0007]步骤S2、确定相对于风扇进口总温的第一高压换算转速，及相对于压气机进口总温的第二高压换算转速；
[0008]步骤S3、根据压气机可调叶片角度的超前角度控制偏关量确定压气机可调叶片角度的原使给定值；
[0009]步骤S4、基于压气机可调叶片角度的超前值范围的中线值插值出压气机可调叶片角度的超前限制值；
[0010]步骤S5、以所述原使给定值及所述超前限制值中的较小值作为最终的压气机可调叶片角度的超前设定值；
[0011]步骤S6、以所述超前设定值控制所述压气机可调叶片角度进行超前偏转。
[0012]优选的是，步骤S1中，确定发动机进入减速控制包括：
[0013]步骤S11、获取转速给定值及转速测量值；
[0014]步骤S12、当所述转速给定值与所述转速测量值的差值小于设定值时，确定发动机进入减速控制。
[0015]优选的是，步骤S2中，确定第一高压换算转速n
2r
包括：
[0016][0017]其中，n2为高压物理转速，T1为风扇进口总温；
[0018]确定第二高压换算转速n
2r25
包括：
[0019][0020]其中，T
25
为压气机进口总温，T
25设计点
为压气机进口总温设计值。
[0021]优选的是，步骤S3中，原使给定值α
2Dem原
通过以下公式确定：
[0022]α
2Dem原
＝k1(f(n
2r
)+Δα
2_n2r
)+k2(f(n
2r25
)+Δα
2_n2r25
)；
[0023]其中，k1和k2为f(n
2r
)和f(n
2r25
)的加权系数，Δα
2_n2r
和Δα
2_n2r25
为超前角度控制偏关量。
[0024]优选的是，步骤S4中，超前限制值α
2限制值
通过以下公式确定：
[0025]α
2限制值
＝f(n
2r
)+Δα
2_超前要求值中线
+err(n
2r
)
控制精度
；
[0026]其中，Δα
2_超前要求值中线
为要求的压气机可调叶片角度α2的超前值范围的中线值，err(n
2r
)
控制精度
为减速过程中压气机可调叶片角度α2在高压换算转速n
2r
下的控制精度。
[0027]本申请第二方面提供了一种航空发动机减速过程可调角度超前控制装置，主要包括：
[0028]状态确定模块，用于确定发动机进入减速控制；
[0029]高压换算转速计算模块，用于确定相对于风扇进口总温的第一高压换算转速，及相对于压气机进口总温的第二高压换算转速；
[0030]原使给定值确定模块，用于根据压气机可调叶片角度的超前角度控制偏关量确定压气机可调叶片角度的原使给定值；
[0031]超前限制值确定模块，用于基于压气机可调叶片角度的超前值范围的中线值插值出压气机可调叶片角度的超前限制值；
[0032]超前设定值确定模块，用于以所述原使给定值及所述超前限制值中的较小值作为最终的压气机可调叶片角度的超前设定值；
[0033]压气机可调叶片角度控制模块，用于以所述超前设定值控制所述压气机可调叶片角度进行超前偏转。
[0034]优选的是，所述状态确定模块包括：
[0035]转速参数获取单元，用于获取转速给定值及转速测量值；
[0036]减速控制信号生成单元，用于当所述转速给定值与所述转速测量值的差值小于设定值时，确定发动机进入减速控制。
[0037]优选的是，所述高压换算转速计算模块中，确定第一高压换算转速n
2r
包括：
[0038][0039]其中，n2为高压物理转速，T1为风扇进口总温；
[0040]确定第二高压换算转速n
2r25
包括：
[0041][0042]其中，T
25
为压气机进口总温，T
25设计点
为压气机进口总温设计值。
[0043]优选的是，所述原使给定值确定模块中，原使给定值α
2Dem原
通过以下公式确定：
[0044]α
2Dem原
＝k1(f(n
2r
)+Δα
2_n2r
)+k2(f(n
2r25
)+Δα
2_n2r25
)；
[0045]其中，k1和k2为f(n
2r
)和f(n
2r25
)的加权系数，Δα
2_n2r
和Δα
2_n2r25
为超前角度控制偏关量。
[0046]优选的是，所述超前限制值确定模块中，超前限制值α
2限制值
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种航空发动机减速过程可调角度超前控制方法，其特征在于，包括：步骤S1、确定发动机进入减速控制；步骤S2、确定相对于风扇进口总温的第一高压换算转速，及相对于压气机进口总温的第二高压换算转速；步骤S3、根据压气机可调叶片角度的超前角度控制偏关量确定压气机可调叶片角度的原使给定值；步骤S4、基于压气机可调叶片角度的超前值范围的中线值插值出压气机可调叶片角度的超前限制值；步骤S5、以所述原使给定值及所述超前限制值中的较小值作为最终的压气机可调叶片角度的超前设定值；步骤S6、以所述超前设定值控制所述压气机可调叶片角度进行超前偏转。2.如权利要求1所述的航空发动机减速过程可调角度超前控制方法，其特征在于，步骤S1中，确定发动机进入减速控制包括：步骤S11、获取转速给定值及转速测量值；步骤S12、当所述转速给定值与所述转速测量值的差值小于设定值时，确定发动机进入减速控制。3.如权利要求1所述的航空发动机减速过程可调角度超前控制方法，其特征在于，步骤S2中，确定第一高压换算转速n
2r
包括：其中，n2为高压物理转速，T1为风扇进口总温；确定第二高压换算转速n
2r25
包括：其中，T
25
为压气机进口总温，T
25设计点
为压气机进口总温设计值。4.如权利要求1所述的航空发动机减速过程可调角度超前控制方法，其特征在于，步骤S3中，原使给定值α
2Dem原
通过以下公式确定：α
2Dem原
＝k1(f(n
2r
)+Δα
2_n2r
)+k2(f(n
2r25
)+Δα
2_n2r25
)；其中，k1和k2为f(n
2r
)和f(n
2r25
)的加权系数，Δα
2_n2r
和Δα
2_n2r25
为超前角度控制偏关量。5.如权利要求1所述的航空发动机减速过程可调角度超前控制方法，其特征在于，步骤S4中，超前限制值α
2限制值
通过以下公式确定：α
2限制值
＝f(n
2r
)+Δα
2_超前要求值中线
+err(n
2r
)
控制精度
；其中，Δα
2_超前要求值中线
为要求的压气机可调叶片角度α2的超前值范围的中线值，err(n
2r
)
控制精度
为减速过程中压气机可调叶片角度α2在高压换算转速n
2r
下的控制精度。6.一种航空发动机减速过程可调角度超前控制装置，其特征在于，包括：状态确定模块，用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉思环，刘亚君，杨怀丰，曲山，赵明阳，
申请(专利权)人：中国航发沈阳发动机研究所，
类型：发明
国别省市：