一种对称推力布局四通道串并混联发动机控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种对称推力布局四通道串并混联发动机控制方法及系统；所述方法包括：建立安全边界，基于所述安全边界设定限制保护策略；基于限制保护策略，利用飞行参数设定模态切换控制策略；基于模态切换控制策略，设定子PID控制器并通过Max

【技术实现步骤摘要】
一种对称推力布局四通道串并混联发动机控制方法及系统


[0001]本专利技术涉及串并混联的TBCC发动机的模态切换控制与安全边界限制
，尤其涉及一种对称推力布局四通道串并混联发动机控制方法及系统。

技术介绍

[0002]高超声速飞行器作为一种飞行速度超过5马赫的长距离、高精度新型飞行器，是人类航空航天技术的又一里程碑，对科学技术推动和社会发展有着深远影响。要想让飞行器在地面水平滑跑起飞，并将其发送到亚轨道高度(20～100km)，单一模态的发动机均无法满足要求，必须解决不同发动机动力的组合问题。涡喷发动机虽然比冲较大，但其工作区间为Ma 0～2.5；冲压发动机虽工作范围在Ma 3～8.0之间，但却无法实现水平起降；火箭发动机虽然马赫数覆盖范围广，但不可重复使用，性价比较低。现有具备实际工程应用价值的组合动力系统主要包括三种形式，分别为涡轮基组合循环动力装置(Turbine
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Based Combined Cycle,TBCC)、火箭基组合循环动力装置(Rocket
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Based Combined Cycl本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种对称推力布局四通道串并混联发动机控制方法，其特征在于，所述方法包括：建立安全边界，基于所述安全边界设定限制保护策略；基于限制保护策略，利用飞行参数设定模态切换控制策略；基于模态切换控制策略，设定子PID控制器并通过Max
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Min高低选策略构建发动机控制器；基于所述发动机控制器优化PID参数调节发动机燃油流量，基于发动机燃油流量与对应输出推力函数关系来对发动机的推力进行控制。2.如权利要求1所述的一种对称推力布局四通道串并混联发动机控制方法，其特征在于，建立安全边界，基于所述安全边界设定限制保护策略具体包括如下步骤：获取涡喷发动机安全边界；获取火箭发动机安全边界；获取亚燃冲压发动机安全边界；获取超燃冲压发动机安全边界；基于上述四个安全边界确定限制保护策略。3.如权利要求1所述的一种对称推力布局四通道串并混联发动机控制方法，其特征在于，所述飞行参数包括：飞行高度、来流马赫数；所述发动机包括如下模态：涡喷模态、引射模态、亚燃模态、超燃模态；基于限制保护策略，利用飞行参数设定模态切换控制策略具体包括如下步骤：来流马赫数低于第一阈值，进气道处于涡喷模态，涡喷发动机单独工作；来流马赫数大于第一阈值小于第二阈值，进气道涡喷模态向引射模态过渡；来流马赫数大于第二阈值小于第三阈值，进气道处于引射模态；来流马赫数大于第三阈值，进气道由引射模态向亚燃模态过渡；来流马赫数大于第四阈值小于第五阈值，进气道处于亚燃模态；来流马赫数大于第五阈值，进气道由亚燃模态向超燃模态过渡；来流马赫数大于第六阈值小于第七阈值，进气道处于超燃模态。4.如权利要求1所述的一种对称推力布局四通道串并混联发动机控制方法，其特征在于，基于模态切换控制策略，设定子PID控制器并通过Max
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Min高低选策略构建发动机控制器具体包括如下步骤：获取所述安全边界下发动机燃油量的上限值构建Min策略合集；获取所述模态切换控制策略下发动机燃油量的期望值；基于Min策略集合及发动机燃油量的期望值构建Max策略合集；基于Max策略合集输出最后的发动机燃油量值；基于最后的发动机燃油量值输入所述子PID控制器构建发动机控制器。5.如权利要求1所述的一种对称推力布局四通道串并混联发动机控制方法，其特征在于，所述发动机模态包括：涡喷模态、引射模态、亚燃模态、超燃模态；
所述基于所述发动机控制器优化PID参数调节发动机燃油流量，基于发动机燃油流量与对应输出推力函数关系来对发动机的推力进行控制具体的：基于发动机控制器调节子PID控制器；设定采样周期及采样序号；基于设定的采...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘利军，李维周，余臻，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：