多电航空发动机加力燃油控制方法及控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种多电航空发动机加力燃油控制方法，属于航空宇航发动机控制技术领域。本发明专利技术针对采用电动泵计量燃油的多电航空发动机实验过程中因加力燃油执行机构死区特性带来的发动机控制不稳定的问题，设计了基于神经网络逆模型和改进μ修正自适应控制方法的加力燃油闭环控制回路。本发明专利技术还公开了一种多电航空发动机加力燃油控制装置。仿真结果表明本发明专利技术控制方法可以有效地避免执行机构的死区区间，并在加力燃油执行机构的整个工作范围内实现发动机状态的平稳过渡，有效地提高了控制系统的稳定性；同时，该控制方法中提出的改进μ修正自适应控制算法相较传统μ修正自适应控制算法具有更好的动态特性。适应控制算法具有更好的动态特性。适应控制算法具有更好的动态特性。

【技术实现步骤摘要】
多电航空发动机加力燃油控制方法及控制装置


[0001]本专利技术涉及一种多电航空发动机加力燃油控制方法及控制装置，属于航空宇航发动机控制


技术介绍

[0002]随着高速发展的电力电子技术在航空航天领域的应用越来越广泛，多电发动机的概念应运而生。多电发动机采用电动驱动系统取代了传统的液压或机械控制系统，可以大大降低系统重量和燃油消耗，提高发动机的维护性和可靠性。多电发动机的第一步是实现电机驱动燃油泵的燃油系统。传统的航空发动机燃油系统主要采用机械液压结构，发动机在工作时通过转子部件带动附件机匣主动齿轮旋转，主动齿轮再驱动主燃油泵与滑油泵为发动机提供工作所需的燃油与润滑油。这就使得燃油泵的工作转速依赖于发动机的工作转速。在发动机实际工作时，主燃油泵往往会提供超过系统需求的燃油量，此时就需要增加回油系统。复杂的机械液压结构增加了发动机的重量，同时由于工作过的燃油温度较高，经回油系统回到燃油箱后会导致燃油温度升高，对系统的稳定性造成威胁。多电发动机的燃油系统采用电机驱动燃油泵供油，电动泵本身也被用作燃油计量装置，发动机控制器根据实际所需燃油量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多电航空发动机加力燃油控制方法，所述多电航空发动机通过分区供油的加力燃油执行机构实现燃油供给；其特征在于，包括以下步骤：以飞行高度H、马赫数Ma、推力指令F
ref
作为输入，通过预先训练好的神经网络逆模型得到所述多电航空发动机的加力燃油流量稳态值W
faB
；所述神经网络逆模型所使用的训练数据为不含加力燃油执行机构时所述多电航空发动机的稳态数据；根据进气道进口空气流量W
a2
自适应地调整所述加力燃油执行机构各燃油分区的导通阈值、饱和阈值，并根据所述加力燃油流量稳态值W
faB
，按照下式确定加力燃油执行机构的幅值u
max
：W
fmax_i
分别表示所述加力燃油执行机构从低到高的第i个燃油分区的导通阈值、饱和阈值，N为燃油分区的总数；根据加力燃油流量稳态值W
faB
、加力燃油执行机构的幅值u
max
以及实际推力F与推力指令间F
ref
的偏差，通过一个改进的μ修正自适应控制器，得到所述加力燃油执行机构的加力燃油指令W
fCmd
；所述改进的μ修正自适应控制器的控制输入u
c
(t)具体如下：式中，u
lin
(t)表示常规线性参数自适应控制的控制输入，k
x
(t)、k
r
(t)是自适应增益，μ是设计常数，Δu
c
(t)为控制输入u
c
(t)的缺陷。2.如权利要求1所述多电航空发动机加力燃油控制方法，其特征在于，所述神经网络逆模型包含一个节点数量为3的输入层，一个节点数量为10的隐含层，一个节点数量为1的输出层，以及分别用于对输入数据、输出数据进行归一化、反归一化处理的归一化模块、反归一化模块。3.如权利要求1所述多电航空发动机加力燃油控制方法，其特征在于，所述进气道进口空气流量W
a2
和实际推力F均为估计值。4.如权利要求1所述多电航空发动机加力燃油控制方法，其特征在于，所述进气道进口空气流量和实际推力的估计值通过一个预先训练的动态神经网络估计得到；所述动态神经网络是以进气道进口空气流量W
a2
和实际推力F的估计值和实际推力F的估计值为输出，以下面9个发动机参数的当前步和前两步数据作为输入：风扇物理转速N1，压气机物理转速N2，主燃烧室燃油流量W
fb
，尾喷管喉道面积A8，加力燃烧室燃油流量W
fa
，发动机进口总压P2，发动机进口总温T2，高压压气机出口总压P3，加力燃烧室进口总温T6...

【专利技术属性】
技术研发人员：席志华，汪勇，张海波，郑前钢，王健，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：