[发明专利]用于航空燃油调节装置调试试验的控制器及控制方法

权利要求书

1.用于航空燃油调节装置调试试验的控制器，其特征在于：所述控制器（5）包括电源单元（1）、信号调理单元（2）、主控单元（3）、输出驱动单元（4）和上位计算机（6），其中：

电源单元（1）输入220VAC，经电源单元（1）转换集成电路输出模拟24VDCV、数字24VDCV、±15VDCV，分别作为信号调理单元（2）、主控单元（3）、输出驱动单元（4）的工作电源；

信号调理单元（2）负责产生燃油调节器（7）计量活门角位移传感器（10）激励信号、采集活门角位移传感器（10）输出信号并调理为与物理角位移相关的直流电压信号，传输到主控单元（3）；

主控单元（3）包含CPU模块、数字信号输出模块，模拟信号采集模块、脉宽调制信号输出模块及其他辅助模块；其中，CPU模块综合采集模拟量采集模块接收到的经过信号调理单元（2）处理的燃油调节装置（7）计量活门角位移传感器（10）信号及燃油调节装置（7）各点燃油压力信号、上位计算机（6）指令信号，经过控制运算及逻辑判断，产生控制信号；CPU模块运算产生的控制信号输出到输出驱动单元（4）实施控制；

输出驱动单元（4）接收主控单元（3）的控制信号，经功率放大后，输出到燃油调节装置进行控制；输出驱动单元（4）采用固态继电器（M22）作为功率放大元件，输出端设计感性负载放电续流回路（M23）；

上位计算机（6）通过以太网与主控单元（3）进行通讯，下行向主控单元（3）发送控制指令，上行接收主控单元（3）发送的有关燃油调节装置（7）的状态参数和控制信息；上位计算机（6）同时负责数据记录。

2.用于航空燃油调节装置调试试验的控制方法，其特征在于，具体控制步骤如下：

控制方法从步骤S01开始，在该步骤中，主控单元（3）将采集到的来自信号调理单元（2）和燃油调节装置（7）的模拟信号，进行工程值转换；

步骤S02对接收到的上位计算机（6）指令信号进行解析，指令包括控制方式指令、燃油调节装置最大燃油流量WFMAX、平衡点占空比BP参数信息、燃油流量给定指令WFG；

步骤S03根据步骤S02的控制方式指令判断控制方式并进入开环控制或闭环控制的算法；

步骤S04、S05分别为开环控制方法、闭环控制方法，其中，

开环控制步骤S04：根据步骤S02的燃油流量给定指令WFG、步骤S02的燃油调节装置最大燃油流量WFMAX，给出燃油调节装置（7）高速电磁阀（9）的PWM控制信号PWMQ=WFG/WFMAX*100；

闭环控制步骤S05：根据步骤S02的燃油流量给定指令WFG、燃油流量计量装置（3）输出的燃油流量信号WF作为反馈信号，计算出偏差信号DWF=WFG-WF，作为PI控制算法（8）的输入，并根据步骤S02的燃油调节装置平衡点占空比值BP，经PI运算后输出燃油调节装置（7）高速电磁阀（9）的PWM控制信号PWMQ，产生的控制信号PWMQ输入到燃油调节装置（7）高速电磁阀（9），采用的PI控制算法（8）如下：

DWF=WFG-WF;

SWF=SWF+DWF;

PWMQ=BP+kp*DWFA+ki*SWFA;

步骤S06为输出处理和控制信号输出；输出的控制信包括燃油调节装置（7）切换活门启/闭控制信号、加速活门启/闭控制信号、燃油调节装置（7）高速电磁阀（9）的PWM控制信号，其中：

切换活门启/闭控制信逻辑为：如果燃油流量给定指令WFG大于3并且上位计算机（6）发出发动机供油指令，则开启切换活门；

加速活门启/闭控制信逻辑为：如果上位计算机（6）发出开启加速活门指令且上位计算机（6）发出发动机供油指令，则开启加速切换活门；

燃油调节装置（7）高速电磁阀（9）的PWM控制信号来自于步骤S04、S05。