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【技术实现步骤摘要】
本申请属于发动机控制,特别涉及一种双轴涡扇发动机压气机可调叶片角度控制方法及装置。
技术介绍
1、在大马赫数飞行时,为了获取足够的发动机推力,某发动机的压气机可调叶片角度a2基于高压压气机进口总温t25进行控制,当按高压压气机进口总温t25控制发生故障时,例如高压压气机进口总温传感器故障,此时会切换至按发动机进口总温t1进行控制。
2、某飞机在进行平飞加速至大马赫数检查时,由于高压压气机进口总温传感器发生故障,导致压气机可调叶片角度a2由按高压压气机进口总温t25控制切换至按发动机进口总温t1控制时,采用的是直接切换的方式,由于两者计算的压气机可调叶片角度a2给定值存在较大差异,发动机推力“断崖式”下跌,飞机急减速,飞行员感受极差。另外还有可能出现由于压气机可调叶片角度a2的突然偏关,导致发动机状态大幅变化,引发喘振。
技术实现思路
1、为了解决上述问题,本申请提供了一种双轴涡扇发动机压气机可调叶片角度控制方法及装置,用于在高压压气机进口总温t25出现故障时,重构出比较接近真实情况下的高压压气机进口总温值,以实现压气机可调叶片角度在切换至由发动机进口总温t1控制的过程中,推力能够平稳变化。
2、本申请第一方面提供了一种双轴涡扇发动机压气机可调叶片角度控制方法,主要包括:
3、步骤s1、当高压压气机进口总温测量故障且飞行马赫数大于设定值时,实时获取发动机进口总温、发动机低压转速及发动机高压转速;
4、步骤s2、基于发动机进口总温计算在发
5、步骤s3、基于第一比值与第一低压换算转速的关系曲线,估算高压压气机进口总温,其中所述第一比值为高压压气机进口总温与发动机进口总温的比值;
6、步骤s4、基于估算的高压压气机进口总温计算在高压压气机进口截面处的第二发动机高压换算转速;
7、步骤s5、在给定的切换时间内,根据执行时长对由第一发动机高压换算转速与第二发动机高压换算转速各自计算的发动机压气机可调叶片角度进行加权,并求和获得发动机压气机可调叶片角度估算值;
8、步骤s6、基于所述发动机压气机可调叶片角度估算值对发动机压气机可调叶片的角度进行控制。
9、优选的是,步骤s1中,所述设定值为1.6马赫。
10、优选的是,步骤s3中,所述第一比值与第一低压换算转速的关系曲线通过对不同型号发动机的仿真计算或者试验统计获取。
11、优选的是,步骤s5中,通过以下公式计算发动机压气机可调叶片角度估算值a2dem估算:
12、
13、其中,t为执行时长,t0为切换时间,f1(n2r)为基于第一发动机高压换算转速n2r计算的发动机压气机可调叶片角度,f2(n2r25估算)为基于第二发动机高压换算转速n2r25估算计算的发动机压气机可调叶片角度。
14、优选的是,步骤s5进一步包括:
15、将所述发动机压气机可调叶片角度估算值限制在偏开边界和偏关边界之间。
16、本申请第二方面提供了一种双轴涡扇发动机压气机可调叶片角度控制装置,主要包括:
17、参数获取模块,用于当高压压气机进口总温测量故障且飞行马赫数大于设定值时,实时获取发动机进口总温、发动机低压转速及发动机高压转速;
18、发动机进口截面换算转速计算模块,用于基于发动机进口总温计算在发动机进口截面处的第一发动机低压换算转速与第一发动机高压换算转速;
19、高压压气机进口总温估算模块,用于基于第一比值与第一低压换算转速的关系曲线,估算高压压气机进口总温,其中所述第一比值为高压压气机进口总温与发动机进口总温的比值;
20、高压压气机进口截面换算转速计算模块,用于基于估算的高压压气机进口总温计算在高压压气机进口截面处的第二发动机高压换算转速;
21、发动机压气机可调叶片角度估算模块,用于在给定的切换时间内,根据执行时长对由第一发动机高压换算转速与第二发动机高压换算转速各自计算的发动机压气机可调叶片角度进行加权,并求和获得发动机压气机可调叶片角度估算值;
22、发动机压气机可调叶片角度控制模块,用于基于所述发动机压气机可调叶片角度估算值对发动机压气机可调叶片的角度进行控制。
23、优选的是,在参数获取模块中,所述设定值为1.6马赫。
24、优选的是,在所述高压压气机进口总温估算模块中,所述第一比值与第一低压换算转速的关系曲线通过对不同型号发动机的仿真计算或者试验统计获取。
25、优选的是,在所述发动机压气机可调叶片角度估算模块中,通过以下公式计算发动机压气机可调叶片角度估算值a2dem估算:
26、
27、其中,t为执行时长,t0为切换时间,f1(n2r)为基于第一发动机高压换算转速n2r计算的发动机压气机可调叶片角度,f2(n2r25估算)为基于第二发动机高压换算转速n2r25估算计算的发动机压气机可调叶片角度。
28、优选的是,发动机压气机可调叶片角度估算模块进一步包括:
29、区间限定单元,用于将所述发动机压气机可调叶片角度估算值限制在偏开边界和偏关边界之间。
30、本申请保证了压气机可调叶片角度切换控制算法过程中的发动机推力平稳过渡,避免了推力断崖式降低,避免了由于发动机状态剧烈变化导致的进发不匹配问题,提升了飞行员的使用感受。
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1.一种双轴涡扇发动机压气机可调叶片角度控制方法,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的双轴涡扇发动机压气机可调叶片角度控制方法,其特征在于,步骤S1中,所述设定值为1.6马赫。
3.如权利要求1所述的双轴涡扇发动机压气机可调叶片角度控制方法,其特征在于,步骤S3中,所述第一比值与第一低压换算转速的关系曲线通过对不同型号发动机的仿真计算或者试验统计获取。
4.如权利要求1所述的双轴涡扇发动机压气机可调叶片角度控制方法,其特征在于,步骤S5中,通过以下公式计算发动机压气机可调叶片角度估算值a2Dem估算:
5.如权利要求1所述的双轴涡扇发动机压气机可调叶片角度控制方法,其特征在于,步骤S5进一步包括:
6.一种双轴涡扇发动机压气机可调叶片角度控制装置,其特征在于,包括:
7.如权利要求6所述的双轴涡扇发动机压气机可调叶片角度控制装置,其特征在于,在参数获取模块中,所述设定值为1.6马赫。
8.如权利要求6所述的双轴涡扇发动机压气机可调叶片角度控制装置,其特征在于,在所述高压压气机进口总温估算模块
9.如权利要求6所述的双轴涡扇发动机压气机可调叶片角度控制装置,其特征在于,在所述发动机压气机可调叶片角度估算模块中,通过以下公式计算发动机压气机可调叶片角度估算值a2Dem估算:
10.如权利要求6所述的双轴涡扇发动机压气机可调叶片角度控制装置,其特征在于,发动机压气机可调叶片角度估算模块进一步包括:
...【技术特征摘要】
1.一种双轴涡扇发动机压气机可调叶片角度控制方法,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的双轴涡扇发动机压气机可调叶片角度控制方法,其特征在于,步骤s1中,所述设定值为1.6马赫。
3.如权利要求1所述的双轴涡扇发动机压气机可调叶片角度控制方法,其特征在于,步骤s3中,所述第一比值与第一低压换算转速的关系曲线通过对不同型号发动机的仿真计算或者试验统计获取。
4.如权利要求1所述的双轴涡扇发动机压气机可调叶片角度控制方法,其特征在于,步骤s5中,通过以下公式计算发动机压气机可调叶片角度估算值a2dem估算:
5.如权利要求1所述的双轴涡扇发动机压气机可调叶片角度控制方法,其特征在于,步骤s5进一步包括:
6.一种双轴涡扇发动机压气机可调叶片...
【专利技术属性】
技术研发人员:吉思环,高为民,赵肃,赵伟辰,于涵,
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:
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