【技术实现步骤摘要】
本专利技术是关于航空发动机动力总成，特别是关于一种活塞式航空发动机动力总成变距螺旋桨的控制方法及系统。
技术介绍
1、目前搭载固定翼无人机的活塞式重油航空发动机动力系统功率小于10kw的多数采用定矩桨榉木螺旋桨或定矩碳纤维螺旋桨，而对于功率较大的动力总成系统绝大多数采用变距碳纤维螺旋桨，变矩螺旋桨采用步进电机直接驱动，变距螺旋桨关键零部件桨叶、变距机构、碳刷等。目前绝大多变矩螺旋桨是活塞式重油航空发动机在某一转速下基于螺旋桨转速信号的闭环控制，虽然在某一转速下能够实现较好的恒转速控制，瞬态加载也能较好地控制发动机不被憋熄火，突然减载时也不会超速太多，但对于在多个转速下却不能满足飞控油门的突增或突减变化。
2、考虑到装配有活塞式重油航空发动机动力系统的固定翼无人机在下降及巡航时的经济性需要用到较低的发动机转速，需要发动机兼顾多种转速下稳定可靠运行。
3、因此，需要活塞式重油航空发动机动力系统在各个转速下均能够适应不同飞控油门变化率下实现发动机不超速、不失速，螺旋桨输出推力或拉力稳定，飞机飞行平稳。
4、目前活塞式重油航空发动机动力系统虽然能够在固定转速下基于变矩桨的自动闭环控制，通过桨发联调试验台进行大量的优化标定，能够实现该转速下的对飞控油门突变的适应性。但却不能满足基于不同转速下的恒转速控制，尤其不能满足多个转速下对于飞控油门不同变化率的适应性。
5、也就是说，当活塞式重油航空发动机动力系统在某个转速下满足瞬态加载或减载的自适应要求，而在其他转速下则不能满足飞控油门不同变化率的要
6、公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种活塞式航空发动机动力总成变距螺旋桨的控制方法及系统，实现了飞机在低速经济区巡航，且实现了飞机低转速的快速下降，更可以在高海拔高转速下可靠平稳地执行各项目标任务。
2、为实现上述目的，第一方面，本专利技术提供了一种活塞式航空发动机动力总成变距螺旋桨的控制方法，包括：获取飞控油门和海拔高度，得到对应的巡航工况；根据所述巡航工况，确定螺旋桨目标转速；根据所述螺旋桨目标转速和螺旋桨实际转速，生成螺旋桨转速差；根据所述螺旋桨转速差，判断螺旋桨是否处于死区状态；若不在所述死区状态，根据所述螺旋桨转速差、油门变化速率、油门变化趋势和油门目标位置开启大小桨预控，从而实现在不同的发动机目标转速下自由巡航。
3、在本专利技术的一实施方式中，所述获取飞控油门和海拔高度，得到对应的巡航工况包括：获取地面操控人员给出的飞控油门位置信号；结合飞机所在的海拔高度查表确认发动机目标功率和对应的发动机目标转速；按照预设步长运行发动机，得到对应的巡航工况。
4、在本专利技术的一实施方式中，所述根据所述巡航工况，确定螺旋桨目标转速包括：根据所述巡航工况的发动机转速，计算确定所述螺旋桨目标转速。
5、在本专利技术的一实施方式中，所述根据所述螺旋桨转速差，判断螺旋桨是否处于死区状态包括：若所述螺旋桨转速差的绝对值小于或等于螺旋桨死区标定值时，确定所述螺旋桨处于死区状态；若所述螺旋桨转速差的绝对值大于所述螺旋桨死区标定值时，确定所述螺旋桨不在所述死区状态。
6、在本专利技术的一实施方式中，开启大小桨预控的策略包括：当所述螺旋桨转速差小于等于由所述螺旋桨转速差和所述油门变化速率查基于大桨的螺旋桨预控转速差map表得到的值，同时根据所述油门变化速率经过计算后得到的大桨启用功能开启，同时飞控油门经基于发动机转速和油门变化率查大桨启用油门开度map表得到的油门值限制后得到的最终油门输出值，从而开启大桨预控；当所述螺旋桨转速差大于等于由所述螺旋桨转速差和所述油门变化速率查基于小桨的螺旋桨预控转速差map表得到的值，同时根据油门变化速率经过计算后得到的小桨启用功能开启，同时飞控油门经基于发动机转速和油门变化率查小桨启用油门开度map表得到的油门值限制后得到的最终油门输出值，从而开启小桨预控。
7、第二方面，本专利技术提供了一种活塞式航空发动机动力总成变距螺旋桨的控制系统，包括：获取模块、确定模块、生成模块、判断模块以及开启模块。获取模块用于获取飞控油门和海拔高度，得到对应的巡航工况；确定模块用于根据所述巡航工况，确定螺旋桨目标转速；生成模块用于根据所述螺旋桨目标转速和螺旋桨实际转速，生成螺旋桨转速差；判断模块用于根据所述螺旋桨转速差，判断螺旋桨是否处于死区状态；以及开启模块用于若不在所述死区状态，根据所述螺旋桨转速差、油门变化速率、油门变化趋势和油门目标位置开启大小桨预控，从而实现在不同的发动机目标转速下自由巡航。
8、在本专利技术的一实施方式中，所述获取模块包括：获取单元、确认单元以及运行单元。获取单元用于获取地面操控人员给出的飞控油门位置信号；确认单元用于结合飞机所在的海拔高度查表确认发动机目标功率和对应的发动机目标转速；以及运行单元用于按照预设步长运行发动机，得到对应的巡航工况。
9、在本专利技术的一实施方式中，所述确定模块包括：计算单元，用于根据所述巡航工况的发动机转速，计算确定所述螺旋桨目标转速。
10、在本专利技术的一实施方式中，所述判断模块包括：第一确定单元以及第二确定单元。第一确定单元用于若所述螺旋桨转速差的绝对值小于或等于螺旋桨死区标定值时，确定所述螺旋桨处于死区状态；以及第二确定单元用于若所述螺旋桨转速差的绝对值大于所述螺旋桨死区标定值时，确定所述螺旋桨不在所述死区状态。
11、在本专利技术的一实施方式中，所述开启模块包括：第一开启单元以及第二开启单元。第一开启单元，用于当所述螺旋桨转速差小于等于由所述螺旋桨转速差和所述油门变化速率查基于大桨的螺旋桨预控转速差map表得到的值，同时根据所述油门变化速率经过计算后得到的大桨启用功能开启，同时飞控油门经基于发动机转速和油门变化率查大桨启用油门开度map表得到的油门值限制后得到的最终油门输出值，从而开启大桨预控；以及第二开启单元，用于当所述螺旋桨转速差大于等于由所述螺旋桨转速差和所述油门变化速率查基于小桨的螺旋桨预控转速差map表得到的值，同时根据油门变化速率经过计算后得到的小桨启用功能开启，同时飞控油门经基于发动机转速和油门变化率查小桨启用油门开度map表得到的油门值限制后得到的最终油门输出值，从而开启小桨预控。
12、与现有技术相比，根据本专利技术的活塞式航空发动机动力总成变距螺旋桨的控制方法及系统，实现了飞机在低速经济区巡航，且实现了飞机低转速的快速下降，更可以在高海拔高转速下可靠平稳地执行各项目标任务。
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1.一种活塞式航空发动机动力总成变距螺旋桨的控制方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的活塞式航空发动机动力总成变距螺旋桨的控制方法，其特征在于，所述获取飞控油门和海拔高度，得到对应的巡航工况包括：
3.如权利要求1所述的活塞式航空发动机动力总成变距螺旋桨的控制方法，其特征在于，所述根据所述巡航工况，确定螺旋桨目标转速包括：
4.如权利要求1所述的活塞式航空发动机动力总成变距螺旋桨的控制方法，其特征在于，所述根据所述螺旋桨转速差，判断螺旋桨是否处于死区状态包括：
5.如权利要求1所述的活塞式航空发动机动力总成变距螺旋桨的控制方法，其特征在于，开启大小桨预控的策略包括：
6.一种活塞式航空发动机动力总成变距螺旋桨的控制系统，其特征在于，包括：
7.如权利要求6所述的活塞式航空发动机动力总成变距螺旋桨的控制系统，其特征在于，所述获取模块包括：
8.如权利要求6所述的活塞式航空发动机动力总成变距螺旋桨的控制系统，其特征在于，所述确定模块包括：
9.如权利要求6所述的活塞式航空发动机动
10.如权利要求6所述的活塞式航空发动机动力总成变距螺旋桨的控制系统，其特征在于，所述开启模块包括：
...【技术特征摘要】
1.一种活塞式航空发动机动力总成变距螺旋桨的控制方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的活塞式航空发动机动力总成变距螺旋桨的控制方法，其特征在于，所述获取飞控油门和海拔高度，得到对应的巡航工况包括：
3.如权利要求1所述的活塞式航空发动机动力总成变距螺旋桨的控制方法，其特征在于，所述根据所述巡航工况，确定螺旋桨目标转速包括：
4.如权利要求1所述的活塞式航空发动机动力总成变距螺旋桨的控制方法，其特征在于，所述根据所述螺旋桨转速差，判断螺旋桨是否处于死区状态包括：
5.如权利要求1所述的活塞式航空发动机动力总成变距螺旋桨的控...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈永贤，黄永杰，赵令猛，张长岭，韩龙章，
申请(专利权)人：广西玉柴机器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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