一种涡轴发动机的前馈控制参数确定方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种涡轴发动机的前馈控制参数确定方法及系统，其中方法包括：确定发动机状态开关位置；获取发动机测量扭矩；基于发动机状态开关位置和发动机测量扭矩确定发动机负载条件；基于发动机负载条件选取发动机前馈控制参数。本发明专利技术在获取发动机的前馈控制参数过程中，首先根据发动机功率状态和发电机测量扭矩来确定了负载条件，然后基于负载条件得到了对应的前馈控制参数，因此本发明专利技术的方法能够对发动机在不同运行状态下不断修正前馈控制参数，使发动机的工作状态一直维持在稳定水平，避免加减速过程中动力涡轮转速出现较大的超调或下垂的情况。超调或下垂的情况。超调或下垂的情况。

【技术实现步骤摘要】
一种涡轴发动机的前馈控制参数确定方法及系统


[0001]本专利技术属于涡轴发动机
，特别涉及一种涡轴发动机的前馈控制参数确定方法及系统。

技术介绍

[0002]目前的涡轴发动机的前馈控制参数一般为定值或者与发动机工作环境(主要为高度)相关，但是对于配装多台发动机的直升机而言，总矩杆以相同速度移动相同距离时，当只有一台发动机工作时，该台发动机需要承担全部功率变化，其需要提前调整的燃油流量就大，而当两台发动机工作时，每台发动机只需要承担全部功率变化的一半，其需要提前调整的燃油流量就小，因此目前的前馈控制参数确定方法仅能保证发动机在某一工作状态(单发、双发或三发等)下取得比较好的控制效果，当偏离该工作状态时，就会出现提前调整的燃油流量不合适，在加减速过程中出现动力涡轮转速偏离控制目标过大的问题。
[0003]因此前馈控制参数未考虑实际发动机装机工作状态，导致发动机工作状态偏离常规状态时，控制品质下降，导致加减速过程动力涡轮转速出现较大的超调或下垂，影响直升机飞行品质。

技术实现思路

[0004]为了解决
技术介绍
中至少一个问题，本专利技术提出一种涡轴发动机的前馈控制参数确定方法及系统，使发动机配装多发直升机后在不同负载条件(空载、单发、双发以及三发等)下进行加减速时，动力涡轮转速尽可能小的偏离控制目标，获得较好的控制品质。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]一种涡轴发动机的前馈控制参数确定方法，包括以下步骤：
[0007]确定发动机状态开关位置；
[0008]获取发动机测量扭矩；
[0009]基于发动机状态开关位置和发动机测量扭矩确定发动机负载条件；
[0010]基于发动机负载条件选取发动机前馈控制参数。
[0011]优选地，所述发动机状态开关位置包括停车状态、慢车状态和飞行状态。
[0012]优选地，所述发动机负载条件满足以下关系式：
[0013]ΔWf＝k
×
s+p
×
v
s
；
[0014]式中，ΔWf为燃油流量的单位变化量；s为负载杆移动距离；v
s
为负载杆移动速度；k和p均为前馈控制参数。
[0015]优选地，基于发动机状态开关位置和发动机测量扭矩确定发动机负载条件，包括以下步骤：
[0016]若发动机符合第一条件，则发动机前馈控制参数自动选择为k
ai
和p
ai
；
[0017]若发动机符合第二条件，则发动机前馈控制参数均设置为0；
[0018]若发动机符合第三条件，则发动机前馈控制参数自动选择为k
bj
和p
bj
。
[0019]优选地，所述第一条件为有i台发动机状态开关位置均处于飞行状态且本发Mr≥δ，其中Mr为发动机实际测量扭矩，δ为发动机测量扭矩的最大误差；
[0020]所述第二条件为有i台发动机状态开关位置均处于飞行状态，本发Mr<δ；
[0021]所述第三条件为没有发动机状态开关位置处于飞行状态，有j台发动机状态开关位置均处于慢车状态；
[0022]其中，i和j均小于或等于发动机的总台数。
[0023]优选地，对应所述第二条件，k
ai
和p
ai
通过控制系统半物理仿真试验获得；
[0024]对应所述第三条件，k
bj
和p
bj
通过控制系统半物理仿真试验获得。
[0025]优选地，所述第二条件对应的发动机前馈控制参数k
ai
和p
ai
均与发动机台数i成反比：
[0026][0027]式中，k
a
和p
a
为飞行状态时单发发动机的前馈控制参数；
[0028]所述第三条件，对应的发动机前馈控制参数k
bj
和p
bj
：均与发动机台数j成反比：
[0029][0030]式中，k
b
和p
b
为慢车状态时单发发动机的前馈控制参数。
[0031]一种涡轴发动机的前馈控制参数确定系统，包括状态单元、扭矩单元、负载单元和参数单元；
[0032]所述状态单元，用于确定发动机状态开关位置；
[0033]所述扭矩单元，用于获取发动机测量扭矩；
[0034]所述负载单元，用于基于发动机状态开关位置和发动机测量扭矩确定发动机负载条件；
[0035]所述参数单元，用于基于发动机负载条件选取发动机前馈控制参数。
[0036]优选地，所述负载单元包括判断模块和执行模块；
[0037]若判断模块判定发动机符合第一条件，则执行模块用于自动选择k
ai
和p
ai
为发动机前馈控制参数；
[0038]若判断模块判定发动机符合第二条件，则执行模块用于将发动机前馈控制参数均设置为0；
[0039]若判断模块判定发动机符合第三条件，则执行模块用于自动选择为k
bj
和p
bj
为发动机前馈控制参数。
[0040]本专利技术的有益效果：
[0041]本专利技术在获取发动机的前馈控制参数过程中，首先根据发动机功率状态和发电机测量扭矩来确定了负载条件，然后基于负载条件得到了对应的前馈控制参数，因此本专利技术的方法能够对发动机在不同运行状态下不断修正前馈控制参数，使发动机的工作状态一直维持在稳定水平，避免加减速过程中动力涡轮转速出现较大的超调或下垂的情况。
[0042]本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所指出的结构来实现和获得。
附图说明
[0043]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0044]图1示出了本专利技术的一种涡轴发动机的前馈控制参数确定方法流程图；
[0045]图2示出了本专利技术的一种涡轴发动机的前馈控制参数确定系统结构图。
具体实施方式
[0046]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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例，都属于本专利技术保护的范围。
[0047]一种涡轴发动机的前馈控制参数确定方法，如图1所示，包括以下步骤：
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种涡轴发动机的前馈控制参数确定方法，其特征在于，包括以下步骤：确定发动机状态开关位置；获取发动机测量扭矩；基于发动机状态开关位置和发动机测量扭矩确定发动机负载条件；基于发动机负载条件选取发动机前馈控制参数。2.根据权利要求1所述的一种涡轴发动机的前馈控制参数确定方法，其特征在于，所述发动机状态开关位置包括停车状态、慢车状态和飞行状态。3.根据权利要求1或2所述的一种涡轴发动机的前馈控制参数确定方法，其特征在于，所述发动机负载条件满足以下关系式：ΔWf＝k
×
s+p
×
v
s
；式中，ΔWf为燃油流量的单位变化量；s为负载杆移动距离；v
s
为负载杆移动速度；k和p均为前馈控制参数。4.根据权利要求1或2所述的一种涡轴发动机的前馈控制参数确定方法，其特征在于，基于发动机状态开关位置和发动机测量扭矩确定发动机负载条件，包括以下步骤：若发动机符合第一条件，则发动机前馈控制参数自动选择为k
ai
和p
ai
；若发动机符合第二条件，则发动机前馈控制参数均设置为0；若发动机符合第三条件，则发动机前馈控制参数自动选择为k
bj
和p
bj
。5.根据权利要求4所述的一种涡轴发动机的前馈控制参数确定方法，其特征在于，所述第一条件为有i台发动机状态开关位置均处于飞行状态且本发Mr≥δ，其中Mr为发动机实际测量扭矩，δ为发动机测量扭矩的最大误差；所述第二条件为有i台发动机状态开关位置均处于飞行状态，本发Mr<δ；所述第三条件为没有发动机状态开关位置处于飞行状态，有j台发动机状态开关位置均处于慢车状态；其中，i和j均小于或等于发动机的总台数。6.根据权利要求5所述的一种涡轴发动机的前馈控制参数确定方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄开明，段辉，陈飞阳，易升，李维，陈昊洋，杨芳，周勇，王海勇，
申请(专利权)人：中国航发湖南动力机械研究所，
类型：发明
国别省市：