本申请属于发动机控制技术领域，具体涉及一种发动机瞬态转稳态时压气机可调机构控制方法及装置。该方法包括：基于给定的发动机主机控制计划，确定低压转子转速偏差量、高压转子转速偏差量及涡轮后排气温度偏差量；当偏差量小于设定值时，在自定义转换时间内，基于前一秒采集的压气机可调叶片角度值，以及由瞬态控制方式基于前一秒的发动机参数给定的第一压气机可调叶片角度值，及由稳态控制方式基于前一秒的发动机参数给定的第二压气机可调叶片角度值，确定后一秒的压气机可调叶片角度目标值。本申请解决了现有压气机可调叶片角度在不同状态转换时的控制摆动问题，提升了发动机控制品质。控制品质。控制品质。
【技术实现步骤摘要】
一种发动机瞬态转稳态时压气机可调机构控制方法及装置
[0001]本申请属于发动机控制
，具体涉及一种发动机瞬态转稳态时压气机可调机构控制方法及装置。
技术介绍
[0002]压气机可调机构主要指可调叶片角度(α2)，它是现代航空发动机一项重要的控制参数，该参数不仅影响发动机的瞬态性能，也影响发动机的气动稳定性，所以工程上对该参数的控制品质要求较高。由于压气机可调叶片角度(α2)经常要在瞬态和稳态两种工作模式间转换，不可避免地在转换过程中出现参数摆动问题，从而影响了发动机控制品质。
[0003]目前压气机可调叶片角度(α2)是根据高压转子转速(n2)、发动机进气总温(T1)、压气机进口总温(T
25
)等多参数组合控制的，通常情况下发动机在某一状态下稳定工作时，采用α2＝f(n2,T1)、α2＝f(n2,T
25
)等两种方式进行压气机可调叶片角度控制均可，但采用α2＝f(n2,T
25
)的压气机可调叶片角度控制策略往往能兼顾更好的性能和气动稳定性，是稳态控制的首选方案；在瞬态控制方面，采用α2＝f(n2,T1)方式控制对发动机性能和气动稳定性更为有利。
[0004]发动机在不同状态间交替工作是经常性的，这就要求在状态转换时，压气机可调叶片角度的控制方式在多种模式下交替出现，特别是从瞬态向稳态过渡时，若发动机采用两种控制方式的直接切换，有可能导致α2在切换过程中摆动，从而引起发动机其它参数的摆动，进一步影响了发动机的控制品质。因此，如何保证两种控制方式在交替过程的控制平稳过渡是面临的难题。
技术实现思路
[0005]为了解决上述问题之一，本申请提供了一种发动机瞬态转稳态时压气机可调机构控制方法及装置，以解决现有压气机可调叶片角度在不同状态转换时的控制摆动问题。
[0006]本申请第一方面提供了一种发动机瞬态转稳态时压气机可调机构控制方法，主要包括：
[0007]步骤S1、获取当前时刻的发动机进气总温、低压转子转速、高压转子转速及涡轮后排气温度；
[0008]步骤S2、基于给定的发动机主机控制计划，确定低压转子转速偏差量、高压转子转速偏差量及涡轮后排气温度偏差量；
[0009]步骤S3、当所述低压转子转速偏差量小于低压转子转速设定值时，或者所述高压转子转速偏差量小于高压转子转速设定值时，或者涡轮后排气温度偏差量小于涡轮后排气温度设定值时，定义当前时刻为基准时刻；
[0010]步骤S4、在所述基准时刻后的自定义转换时间内，基于前一秒采集的压气机可调叶片角度值，以及由瞬态控制方式基于前一秒的发动机参数给定的第一压气机可调叶片角度值，及由稳态控制方式基于前一秒的发动机参数给定的第二压气机可调叶片角度值，确
定后一秒的压气机可调叶片角度目标值，其中，所述瞬态控制方式为基于前一秒的高压转子转速与发动机进气总温参数计算第一压气机可调叶片角度值，所述稳态控制方式为基于前一秒的高压转子转速与压气机进口总温参数计算第二压气机可调叶片角度值。
[0011]优选的是，步骤S2进一步包括：
[0012]基于不同发动机进气总温对应的低压转子转速限制值，确定当前时刻的低压转子转速偏差量；
[0013]基于不同发动机进气总温对应的高压转子转速限制值，确定当前时刻的高压转子转速偏差量；
[0014]基于不同发动机进气总温对应的涡轮后排气温度限制值，确定当前时刻的涡轮后排气温度偏差量。
[0015]优选的是，步骤S4中，确定后一秒的压气机可调叶片角度值包括：
[0016][0017]其中，α
2_i
指基准时刻后第i秒采集的压气机可调叶片角度值，X为自定义转换时间包含的秒数，f(n
2_i
,T
25_i
)为基于第i秒采集的高压转子转速n
2_i
与压气机进口总温T
25_i
参数计算第二压气机可调叶片角度值，f(n
2_i
,T
1_i
)为基于第i秒采集的高压转子转速n
2_i
与发动机进口总温T
1_i
参数计算第一压气机可调叶片角度值，α
2DEM_(i+1)
指下一秒压气机可调叶片角度的目标值。
[0018]本申请第二方面提供了一种发动机瞬态转稳态时压气机可调机构控制装置，主要包括：
[0019]参数获取模块，用于获取当前时刻的发动机进气总温、低压转子转速、高压转子转速及涡轮后排气温度；
[0020]偏差量计算模块，用于基于给定的发动机主机控制计划，确定低压转子转速偏差量、高压转子转速偏差量及涡轮后排气温度偏差量；
[0021]转换起始模块，用于当所述低压转子转速偏差量小于低压转子转速设定值时，或者所述高压转子转速偏差量小于高压转子转速设定值时，或者涡轮后排气温度偏差量小于涡轮后排气温度设定值时，定义当前时刻为基准时刻；
[0022]状态转换模块，用于在所述基准时刻后的自定义转换时间内，基于前一秒采集的压气机可调叶片角度值，以及由瞬态控制方式基于前一秒的发动机参数给定的第一压气机可调叶片角度值，及由稳态控制方式基于前一秒的发动机参数给定的第二压气机可调叶片角度值，确定后一秒的压气机可调叶片角度目标值，其中，所述瞬态控制方式为基于前一秒的高压转子转速与发动机进气总温参数计算第一压气机可调叶片角度值，所述稳态控制方式为基于前一秒的高压转子转速与压气机进口总温参数计算第二压气机可调叶片角度值。
[0023]优选的是，所述偏差量计算模块包括：
[0024]低压转子转速偏差量计算单元，用于基于不同发动机进气总温对应的低压转子转速限制值，确定当前时刻的低压转子转速偏差量；
[0025]高压转子转速偏差量计算单元，用于基于不同发动机进气总温对应的高压转子转速限制值，确定当前时刻的高压转子转速偏差量；
[0026]涡轮后排气温度偏差量计算单元，用于基于不同发动机进气总温对应的涡轮后排
气温度限制值，确定当前时刻的涡轮后排气温度偏差量。
[0027]优选的是，在所述状态转换模块中，确定后一秒的压气机可调叶片角度值包括：
[0028][0029]其中，α
2_i
指基准时刻后第i秒采集的压气机可调叶片角度值，X为自定义转换时间包含的秒数，f(n
2_i
,T
25_i
)为基于第i秒采集的高压转子转速n
2_i
与压气机进口总温T
25_i
参数计算第二压气机可调叶片角度值，f(n
2_i
,T
1_i
)为基于第i秒采集的高压转子转速n
2_i
与发动机进口总温T
1_i
参数计算第一压气机可调叶片角度值，α
2DEM_(i+1)
指下一秒压气机可调叶片角度的目标值。
[0030]本申请解决了现有本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种发动机瞬态转稳态时压气机可调机构控制方法，其特征在于，包括：步骤S1、获取当前时刻的发动机进气总温、低压转子转速、高压转子转速及涡轮后排气温度；步骤S2、基于给定的发动机主机控制计划，确定低压转子转速偏差量、高压转子转速偏差量及涡轮后排气温度偏差量；步骤S3、当所述低压转子转速偏差量小于低压转子转速设定值时，或者所述高压转子转速偏差量小于高压转子转速设定值时，或者涡轮后排气温度偏差量小于涡轮后排气温度设定值时，定义当前时刻为基准时刻；步骤S4、在所述基准时刻后的自定义转换时间内，基于前一秒采集的压气机可调叶片角度值，以及由瞬态控制方式基于前一秒的发动机参数给定的第一压气机可调叶片角度值，及由稳态控制方式基于前一秒的发动机参数给定的第二压气机可调叶片角度值，确定后一秒的压气机可调叶片角度目标值，其中，所述瞬态控制方式为基于前一秒的高压转子转速与发动机进气总温参数计算第一压气机可调叶片角度值，所述稳态控制方式为基于前一秒的高压转子转速与压气机进口总温参数计算第二压气机可调叶片角度值。2.如权利要求1所述的发动机瞬态转稳态时压气机可调机构控制方法，其特征在于，步骤S2进一步包括：基于不同发动机进气总温对应的低压转子转速限制值，确定当前时刻的低压转子转速偏差量；基于不同发动机进气总温对应的高压转子转速限制值，确定当前时刻的高压转子转速偏差量；基于不同发动机进气总温对应的涡轮后排气温度限制值，确定当前时刻的涡轮后排气温度偏差量。3.如权利要求1所述的发动机瞬态转稳态时压气机可调机构控制方法，其特征在于，步骤S4中，确定后一秒的压气机可调叶片角度值包括：其中，α
2i
指基准时刻后第i秒采集的压气机可调叶片角度值，X为自定义转换时间包含的秒数，f(n
2_i
,T
25_i
)为基于第i秒采集的高压转子转速n
2_i
与压气机进口总温T
25_i
参数计算第二压气机可调叶片角度值，f(n
2_i
,T
1_i
)为基于第i秒采集的高压转子转速n
2_i
与发动机进口总温T
1_i
参数计算第一压气机可调叶片角度值，α
2DEM_(i+1)
指下一秒压气机可调叶片角度的目标值。4.一种发动机瞬态转稳态时压气机可调机构控制装置，其特征在于，包括：参数获取模块，用于获...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘亚君，李焦宇，郭海红，杨怀丰，邢洋，
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：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。