[发明专利]主动间隙控制方法及系统

权利要求书

1.一种主动间隙控制方法，包括：

判断航空发动机所处的当前状态，如果所述航空发动机处于稳态，则选用由闭环控制器实现的基于间隙相关参数调节影响涡轮间隙的执行机构的闭环控制过程；

如果所述航空发动机处于过渡态，则选用由开环控制器实现的基于所述间隙相关参数调节所述执行机构的开环控制过程；

所述主动间隙控制方法还包括：

在所述航空发动机处于稳态时，记录所述闭环控制器与开环控制器的输出值的误差，并按照预设飞行循环周期，基于所述误差对所述开环控制器的参数进行修正。

2.根据权利要求1所述的主动间隙控制方法，其中所述闭环控制器和开环控制器均采用位置式控制形式。

3.根据权利要求2所述的主动间隙控制方法，其中所述闭环控制过程具体包括：

根据所述间隙相关参数的目标值和所述间隙相关参数的传感器实测信号值计算所述间隙相关参数的差值，并将所述间隙相关参数的差值作为输入量输入给所述闭环控制器；

所述闭环控制器根据所述间隙相关参数的差值向所述执行机构提供位置调整量，以便所述执行机构对所述涡轮间隙进行调整。

4.根据权利要求2所述的主动间隙控制方法，其中所述开环控制过程包括：

将所述间隙相关参数的变化量和航空发动机性能参数的传感器实测信号值作为输入量输入给所述开环控制器；

所述开环控制器根据所述间隙相关参数的变化量和所述航空发动机性能参数的传感器实测信号值向所述执行机构提供位置调整量，以便所述执行机构对所述涡轮间隙进行调整。

5.根据权利要求1所述的主动间隙控制方法，其中所述闭环控制器和开环控制器均采用增量式控制形式。

6.根据权利要求5所述的主动间隙控制方法，其中所述闭环控制过程具体包括：

根据所述间隙相关参数的目标值和所述间隙相关参数的传感器实测信号值计算所述间隙相关参数的差值，并将所述间隙相关参数的差值作为输入量输入给所述闭环控制器；

所述闭环控制器根据所述间隙相关参数的差值按周期向累加器输出位置调整增量；

所述累加器通过累加所述位置调整增量向所述执行机构提供位置调整量，以便所述执行机构对所述涡轮间隙进行调整。

7.根据权利要求5所述的主动间隙控制方法，其中所述开环控制过程包括：

将所述间隙相关参数的变化量和航空发动机性能参数的传感器实测信号值作为输入量输入给所述开环控制器；

所述开环控制器根据所述间隙相关参数的变化量和所述航空发动机性能参数的传感器实测信号值按周期向累加器输出位置调整增量；

所述累加器通过累加所述位置调整增量向所述执行机构提供位置调整量，以便所述执行机构对所述涡轮间隙进行调整。

8.根据权利要求3或6所述的主动间隙控制方法，其中所述间隙相关参数的目标值由所述涡轮间隙的预设控制目标值和航空发动机性能参数的传感器实测信号值确定。

9.根据权利要求2所述的主动间隙控制方法，其中所述判断航空发动机所处的当前状态的操作具体包括：

根据所述航空发动机的转速传感器实测信号值确定旋转加速度；

根据所述旋转加速度确定当前的稳态系数，并通过比较所述当前的稳态系数和预设的稳定阈值来判断所述航空发动机所处的当前状态。

10.根据权利要求5所述的主动间隙控制方法，其中所述判断航空发动机所处的当前状态的操作具体包括：

根据所述航空发动机的转速传感器实测信号值确定旋转加速度；

根据所述旋转加速度和上一增量周期的稳态系数确定当前增量周期的稳态系数，并通过比较所述当前增量周期的稳态系数和预设的稳定阈值来判断所述航空发动机所处的当前状态。

11.根据权利要求1所述的主动间隙控制方法，其中还包括判断是否启用主动间隙控制过程的操作，具体包括：

判断所述航空发动机的转速传感器实测信号值的幅值是否高于预设慢车转速幅值阈值，是则启用主动间隙控制过程，否则停用主动间隙控制过程。

12.根据权利要求1所述的主动间隙控制方法，其中还包括：

在所述航空发动机处于稳态，且所述闭环控制器发生故障时，选用由所述开环控制器实现的基于所述间隙相关参数调节所述执行机构的开环稳态备份控制过程。