一种喷口总线通讯控制时滞阈值确定方法技术

本申请属于发动机控制技术领域，具体涉及一种喷口总线通讯控制时滞阈值确定方法。该方法包括：步骤S1、对发动机喷口控制系统的延迟时间进行时延分类；步骤S2、确定总延迟与掉包时延的关系；步骤S3、进行时滞阈值仿真评估，不断增大延迟时间，确定涡轮总落压比摆动量超过阀值时的延迟时间；步骤S4、当延迟时间低于设定值时，对发动机喷口控制系统进行系统架构的修改；步骤S5、确定总线传输的最大时延许可值；步骤S6、确定总线传输延时；步骤S7、进行半物理试验，确定涡轮总落压比摆动量超过阀值时的延迟时间；步骤S8、当延迟时间低于设定值时，对发动机喷口控制系统进行系统架构的修改。本申请为喷口总线通讯系统的优化提供依据。为喷口总线通讯系统的优化提供依据。为喷口总线通讯系统的优化提供依据。

【技术实现步骤摘要】
一种喷口总线通讯控制时滞阈值确定方法


[0001]本申请属于发动机控制
，具体涉及一种喷口总线通讯控制时滞阈值确定方法。

技术介绍

[0002]当前发动机对尾喷管的控制过程如图2所示，主要包括：由上层控制系统给出涡轮总落压比给定值，根据发动机输出的涡轮总落压比实际值在外环PID控制策略下，由涡轮控制器输出喷口形成喷口面积给定值，涡轮控制器将喷口面积给定值A8Dem发动给中央协同控制器，再由中央协同控制器发送给尾喷管调节控制器，如图3所示，尾喷管调节控制器通过内环PID控制，控制执行机构输出喷口面积实际值，然后由发动机监测获得实际的涡轮总落压比实际值，参与前述的外环PID控制。
[0003]由于控制器传输周期和总线通讯传输带来的固定周期的延迟，影响了系统的动态性能，时滞带来的直接影响是降低了系统的稳定裕度。因此需要研究一种评估方法，以评估发动机对该回路时滞的容忍阈值。

技术实现思路

[0004]为了解决上述问题，本申请提供一种喷口总线通讯控制时滞阈值确定方法，通过仿真和试验获得了发动机对喷口控制回路时滞的容忍度阈值，为喷口控制回路设计和优化提供依据。
[0005]本申请提供的喷口总线通讯控制时滞阈值确定方法，主要包括：
[0006]步骤S1、对发动机喷口控制系统的延迟时间进行时延分类，将时延分类中的计算周期带来的时延、通讯周期带来的时延以及总线传输掉包带来的掉包时延之和作为总延迟；
[0007]步骤S2、确定发动机喷口控制系统的各组成子系统的计算周期、通讯周期，并将计算周期与通讯周期作为最差情形下的时延，从而确定总延迟与掉包时延的关系；
[0008]步骤S3、进行时滞阈值仿真评估，不断增大延迟时间，在设定时间段内确定输入的涡轮总落压比给定值，与输出的涡轮总落压比反馈值之间的摆动量，记录摆动量初次超过阀值时的延迟时间，将该延迟时间作为第一时滞阈值；
[0009]步骤S4、当第一时滞阈值低于设定值时，对发动机喷口控制系统进行系统架构、控制算法和/或控制参数的修改，直至第一时滞阈值不低于设定值；
[0010]步骤S5、将第一时滞阈值作为总延迟，确定所述掉包时延，在抛除给定裕度的基础上，确定总线传输的最大时延许可值；
[0011]步骤S6、进行发动机喷口控制系统数据的总线传输试验，确定传输延时，当传输延时超过最大时延许可值时，对发动机喷口控制系统进行系统架构、控制算法和/或控制参数的修改；
[0012]步骤S7、进行半物理试验，将发动机喷口控制系统的各子系统进行连接，在每一个
发动机历程试验中，不断增大延迟时间，在设定时间段内确定输入的涡轮总落压比给定值，与输出的涡轮总落压比反馈值之间的摆动量，记录摆动量初次超过阀值时的延迟时间，将该延迟时间作为各发动机历程的第二时滞阈值；
[0013]步骤S8、当第二时滞阈值低于设定值时，对发动机喷口控制系统进行控制算法和/或控制参数的修改，直至各第二时滞阈值不低于设定值。
[0014]优选的是，步骤S2中，确定发动机喷口控制系统的各组成子系统的计算周期、通讯周期包括：
[0015]确定发动机喷口控制系统的涡轮基小闭环的计算周期及通讯周期；
[0016]确定发动机喷口控制系统的中央协同控制器通讯周期；
[0017]确定尾喷管调节控制器的计算周期及通讯周期。
[0018]优选的是，步骤S3及步骤S7中，以10ms为起始延迟时间，以10ms为步长不断增大延迟时间。
[0019]优选的是，步骤S3中，所述设定时间为20ms。
[0020]优选的是，步骤S6中，通过在发动机喷口控制系统数据中增加发送方帧计数字节与反馈帧计数字节确定传输延时。
[0021]优选的是，步骤S7中，发动机历程试验包括：
[0022]由慢车状态到中间状态、由中间状态到小加力状态、由小加力状态到中间状态、由中间状态到慢车状态的第一发动机历程试验；
[0023]由慢车状态到小加力状态、由小加力状态到慢车状态的第二发动机历程试验；
[0024]由慢车状态到全加力状态、由全加力状态到慢车状态的第三发动机历程试验；
[0025]由中间状态到全加力状态、由全加力状态到中间状态的第四发动机历程试验。
[0026]优选的是，所述方法进一步包括：
[0027]对不低于设定值的第一时滞阈值，及不低于设定值的多个第二时滞阈值进行加权平均，以平均值作为喷口总线通讯控制的最终时滞阈值。
[0028]本申请能够通过喷口总线通讯控制时滞阈值评估喷口总线通讯系统，为喷口总线通讯系统的优化提供依据。
附图说明
[0029]图1为本申请喷口总线通讯控制时滞阈值确定方法一优选实施例的流程图。
[0030]图2为现有喷口控制原理图。
[0031]图3为现有喷口控制策略框图
具体实施方式
[0032]为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施方式是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本
申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施方式进行详细说明。
[0033]本申请提供了一种喷口总线通讯控制时滞阈值确定方法，如图1所示，主要包括：
[0034]步骤S1、对发动机喷口控制系统的延迟时间进行时延分类，将时延分类中的计算周期带来的时延、通讯周期带来的时延以及总线传输掉包带来的掉包时延之和作为总延迟。
[0035]系统的延迟时间τ的评估主要包含总线传输时延、传感器采集时延、信号处理时延、控制器计算周期时延、通信周期时延。传输时延由通讯的波特率和数据包大小决定，波特率采用115200bit/s，数据包小于40bit,因此传输的延迟可以忽略，但由于可能存在掉包现象，由于掉包带来的延迟设为ε；传感器采集时延、信号处理时延由于不是该系统特有的时延，在此项评估中忽略不计；控制器计算周期带来的延迟为τ1；控制器传输周期带来的延迟为τ2；因此总的延迟时间可以表示为：τ＝τ1+τ2+ε。
[0036]步骤S2、确定发动机喷口控制系统的各组成子系统的计算周期、通讯周期，并将计算周期与通讯周期作为最差情形下的时延，从而确定总延迟与掉包时延的关系。
[0037]在一些可选实施方式中，确定发动机喷口控制系统的各组成子系统的计算周期、通讯周期包括：确定发动机喷口控制系统的涡轮基小闭环的计算周期及通讯周期；确定发动机喷口控制系统的中央协同控制器通讯周期；确定尾喷管调节控制器的计算周期及通讯周期。
[0038]在一个具体实施例中，某型发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种喷口总线通讯控制时滞阈值确定方法，其特征在于，包括：步骤S1、对发动机喷口控制系统的延迟时间进行时延分类，将时延分类中的计算周期带来的时延、通讯周期带来的时延以及总线传输掉包带来的掉包时延之和作为总延迟；步骤S2、确定发动机喷口控制系统的各组成子系统的计算周期、通讯周期，并将计算周期与通讯周期作为最差情形下的时延，从而确定总延迟与掉包时延的关系；步骤S3、进行时滞阈值仿真评估，不断增大延迟时间，在设定时间段内确定输入的涡轮总落压比给定值，与输出的涡轮总落压比反馈值之间的摆动量，记录摆动量初次超过阀值时的延迟时间，将该延迟时间作为第一时滞阈值；步骤S4、当第一时滞阈值低于设定值时，对发动机喷口控制系统进行系统架构、控制算法和/或控制参数的修改，直至第一时滞阈值不低于设定值；步骤S5、将第一时滞阈值作为总延迟，确定所述掉包时延，在抛除给定裕度的基础上，确定总线传输的最大时延许可值；步骤S6、进行发动机喷口控制系统数据的总线传输试验，确定传输延时，当传输延时超过最大时延许可值时，对发动机喷口控制系统进行系统架构、控制算法和/或控制参数的修改；步骤S7、进行半物理试验，将发动机喷口控制系统的各子系统进行连接，在每一个发动机历程试验中，不断增大延迟时间，在设定时间段内确定输入的涡轮总落压比给定值，与输出的涡轮总落压比反馈值之间的摆动量，记录摆动量初次超过阀值时的延迟时间，将该延迟时间作为各发动机历程的第二时滞阈值；步骤S8、当第二时滞阈值低于设定值时，对发动机喷口控制系统进行控制算法和/或控制参数的修改，直至各第二时滞阈值不低于设定值。...

【专利技术属性】
技术研发人员：哈菁，李文涛，
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：