[发明专利]一种航机发电控制装置

权利要求书

1.一种航机发电控制装置，包括输入模块、输出模块，核心处理模块，输入模块将采集到的航机发电机组的运行参数送入核心处理模块中，核心处理模块根据运行参数输出控制量到相应的执行机构执行相应的操作，其特征在于：

输入模块包括一高速数字输入模块和一高精度模拟输入模块，其中，高速数字输入模块用于采集航机发电机组驱动轴的转速，可以采集频率高于100KHz的脉冲信号；高精度模拟输入模块用于采集航机发电机组的发电功率和燃料调节阀的阀位位移，采集精度高于万分之一；

输出模块包括一PWM输出模块，用于利用PWM电流控制的算法来输出控制量给燃料调节阀以实现对阀门开度的控制；

核心处理模块包括一自适应模糊PID控制模块；

在航机发电机组运行在孤网模式时，核心处理模块根据给定转速和采集转速，计算出当前转速误差和转速误差变化，然后，核心处理模块中的自适应模糊PID控制模块根据当前转速误差和转速误差变化，依据转速模糊规则，计算得到燃料调节阀阀位给定值；其中当前转速误差为当前采集转速与给定转速的差值，转速误差变化为当前转速误差与上次转速误差的差值；

在航机发电机组运行在并网模式时，核心处理模块根据给定功率和采集功率，计算出当前功率误差和功率误差变化，然后，核心处理模块中的自适应模糊PID控制模块根据当前功率误差和功率误差变化，依据功率模糊规则，计算得到燃料调节阀阀位给定值；其中当前功率误差为当前采集功率与给定功率的差值，功率误差变化为当前功率误差与上次功率误差的差值；

得到阀位给定值之后，核心处理模块根据计算得到的阀位给定值和从航机发电机组采集的阀位位移反馈值，计算出当前阀位误差和阀位误差变化，然后，核心处理模块中的自适应模糊PID控制模块根据当前阀位误差和阀位误差变化，依据位移模糊规则，计算得到阀位控制量，并换算成PWM电流控制量，通过PWM输出模块输出控制航机发电系统的执行机构燃料调节阀，实现对阀门开度的控制，燃料调节阀的阀位体现为航机的燃料流量，从而控制了航机转速和机组的发电功率，其中，当前阀位误差为采集的阀位位移反馈值与阀位给定值的差值，阀位误差变化为当前阀位误差与上次阀位误差的差值； 

所述的高速数字输入模块、高精度模拟输入模块的硬件上设计有滤波和限幅保护电路，对转速或功率采集数据滤波和限幅处理；在核心处理模块中，还穿插了限幅滤波、中位值滤波、算术平均滤波和递推平均滤波四种滤波方式结合的算法对转速或功率采集数据进行进一步的滤波和限幅。

所述的自适应模糊PID控制模块的转速模糊PID控制器的模糊规则表为：

表中，NE、NEC分别为转速误差、转速误差变化语言模糊化后的输入变量，NB、NM、NS、ZO、PS、PM、PB分别代表负大、负中、负小、零、正小、正中、正大，S、M、B分别表示小、中、大；

所述的航机发电控制装置还包括航机动力涡轮尾端的排气温度传感器热电偶以及温度采集输入模块，温度采集输入模块通过传感器热电偶将采集的航机涡轮排气温度送入核心处理模块中，然后与根据转速，依据实验数据和机组特 性确定的不同转速下的最高限温曲线和最低限温曲线，得到最高温度与最低温度进行比较，如果超过最高温度，则减小阀位给定值，从而减少航机发电机组的燃料的流量，降低航机涡轮排气温度，如果低于最低温度，则加大阀位给定值，从而增加航机发电机组的燃料的流量，提高航机涡轮排气温度。