【技术实现步骤摘要】
一种压气机转速快速跟随的微型涡轴发动机控制方法
[0001]本专利技术涉及涡轴发动机控制
,具体是一种压气机转速快速跟随的微型涡轴发动机控制方法。
技术介绍
[0002]微型涡轴发动机具有耗油率低、单台功率大等特点,适合装配于无人的运输机及其改型飞机,这种发动机具有两个独立的可以调节的控制变量,即燃油流量和螺旋桨的桨距角。通过改变桨距角使得在不同的飞行条件下保持螺旋桨转速恒定在不同转速上,从而使得螺旋桨效率最高,目前涡桨发动机和涡轴发动机都是使用机械液压式的控制系统,并且螺旋桨和发动机的控制是分开的,通过油门和变矩杆两个手杆实现功率和扭矩调节。而微型涡轴发动机的特点是压气机和动力涡轮转速高,压气机转速接近十万转,在扰动情况下,要求所述压气机转速响应快速,而传统发动机使用的变PI控制器,虽然具有结构简单,容易实现,但所述变PI控制器存在对于负载变化的适应能力差和动态响应差的缺点,若为单一提高动态响应,容易出现超调和振荡的问题。以此,传统发动机使用的变PI控制器不能满足所述微型涡轴发动机在扰动情况下大范围内转速的快速变化。
技术实现思路
[0003]本专利技术的目的在于克服现有技术中,传统发动机使用的变PI控制器无法在扰动情况下满足微型涡轴发动机中压气机转速快速响应控制的不足,提供了一种压气机转速快速跟随的微型涡轴发动机控制方法。
[0004]本专利技术的目的主要通过以下技术方案实现:
[0005]一种压气机转速快速跟随的微型涡轴发动机控制方法,包括:
[0006]采用标志位 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种压气机转速快速跟随的微型涡轴发动机控制方法,其特征在于,包括:采用标志位对所述发动机状态迁移,切换所述发动机状态;所述发动机稳态调节状态不稳定时,控制器通过设有自适应带前馈绝对位置式PID的内环和增量式PI的外环稳定控制变扰动下的动力涡轮转速。2.根据权利要求1所述的一种压气机转速快速跟随的微型涡轴发动机控制方法,其特征在于,所述控制器对变扰动下的所述动力涡轮的稳定包括:所述控制器通过设有的自适应带前馈绝对位置式PID的内环控制所述压气机转速快速响应;所述控制器通过设有的增量式PI的外环控制所述动力涡轮转速稳态。3.根据权利要求2所述的一种压气机转速快速跟随的微型涡轴发动机控制方法,其特征在于,所述控制器通过设有的所述自适应带前馈绝对位置式PID的内环控制所述压气机转速快速响应包括:所述内环接收飞控发送的飞行高度和飞行马赫数;所述内环根据所述飞行高度计算环境静温;并根据所述飞行马赫数计算环境总压;所述内环将所述环境总压的比值作为第一修正系数;所述内环获取前馈量函数,根据第一修正系数对所述前馈量函数进行修正,获取不同飞行条件下的油门位置;所述内环根据压气机转速计算第二修正系数,确认阈值后,根据所述第一修正系数和所述第二修正系数修正各状态下的所述PID参数。4.根据权利要求3所述的一种压气机转速快速跟随的微型涡轴发动机控制方法,其特征在于,所述前馈量函数的获取包括:进行地面台架试验,在慢车的基础上通过手动开车模式,以预设的转速增量增加至最大转速状态;记录上述过程中转速和油泵占空比输出值的数值作为待拟合数值;根据二阶拟合公式中对所述待拟合数值进行拟合,生成前馈量函数;所述前馈量函数为油泵占空比与转速之间关系的分段函数。5.根据权利要求4所述的一种压气机转速快速跟随的微型涡轴发动机控制方法,其特征在于,所述前馈量函数的修正包括:获取前馈量函数:PWM0=(A2*N2+A1*N+A0);根据下式修改所述前馈量函数:PWM1=a*(A2*N2+A1*N+A0);式中,PWM0为修正前的前馈量函数,PWM1为修正后的前馈量函数,N为压气机转速,A0、A1和A2均为多项式系数,a为第一修正系数。6.根据权利要求3所述的一种压气机转速快速跟随的微型涡轴发动机控制方法,其特征在于,所述第一修正系数根据下式计算:P=101325*(1
‑
H/44.30)5.2553;Pt=P*(1+0.5*(k
‑
1)*Ma2)k/(k
‑
1);a=Pt1/Pt0;式中,P为环境静温,H为飞行高度,Ma为飞行马赫数,Pt为环境总压,a为第一修正系数,
k为压缩参数,Pt0为标况环境总压且取101kPa。7.根据权利要求3所述的一种压气机转速快速跟随的微型涡轴发动机控制方法,其特征在于,所述第二修正系数根据下式计算:b=N/88000+0.16
‑
b1;式中,b为第二修正系数,b1为上一轮计算的b值,N为压气机转速。8.根据权利要求3所述的一种压气机转速快速跟随的微型涡轴发动机控制方法,其特征在于,所述PID参数的修正包括:根据所...
【专利技术属性】
技术研发人员:王文杰,李纪永,詹宏,杨扬,段先伍,陈鑫,
申请(专利权)人:四川航天中天动力装备有限责任公司,
类型:发明
国别省市:
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