[发明专利]一种带混合段的涡轮增压器试验台燃烧室的控制方法

说明书

本发明提供了一种带混合段的涡轮增压器试验台燃烧室的控制方法，包括如下内容：采集通过燃烧室出口法兰处的实时燃气温度和实时燃气流量，将其与预设的目标燃气温度和目标燃气流量进行比较，得到Δ燃气温度偏差和Δ燃气流量偏差；闭环控制：根据Δ燃气温度偏差和Δ燃气流量偏差的状态，抽象四种状态，然后根据状态机，选择相应的闭环控制方法，计算出进气口调节阀、补气口调节阀的控制电流；为缩短调节周期，引入前馈控制环节。本发明具有以下优势：以通过后法兰燃气温度、燃气流量，快速调整进气口、补气口阀门开度，改变燃烧室出口空气流量、燃烧温度，保证了试验过程中涡轮增压器的转速平稳。

技术领域

本发明属于电子控制技术领域，尤其是涉及一种带混合段的涡轮增压器试验台燃烧室的控制方法。

背景技术

在增压器部件试验台开展压气机性能试验、涡轮流通特性试验、涡轮效率等试验时，需要严格控制涡轮增压器转速，如果增压器的转速波动较大，试验结果就误差较大。

采用单管燃烧室常规涡轮增压器试验台，结构简单且无需控制，但难以满足高精度的试验结果要求；采用带混合段的涡轮增压器试验台燃烧室有很好的调整特性，但控制方法不当会加剧增压器的转速波动。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种带混合段的涡轮增压器试验台燃烧室的控制方法，用于提供稳定的增压器涡轮入口的高温燃气。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种带混合段的涡轮增压器试验台燃烧室的控制方法，包括如下内容：

采集通过燃烧室出口法兰处的实时燃气温度和实时燃气流量，将其与预设的目标燃气温度和目标燃气流量进行比较，得到Δ燃气温度偏差和Δ燃气流量偏差；

闭环控制：根据Δ燃气温度偏差和Δ燃气流量偏差的状态，抽象四种状态，然后根据状态机，选择相应的闭环控制参数，计算出进气口调节阀、补气口调节阀的控制电流；

开环控制：根据采集的实时燃气温度和实时燃气流量，查询预设的控制MAP，获取最为匹配的进气口调节阀和补气口调节阀的控制电流，作为稳态闭环控制的前馈输入；

输出控制：根据Δ燃气温度偏差和Δ燃气流量偏差，查询得到修正系数k₁、k₂，最终计算出输出控制电流：

I_{进气阀输出}＝k₁×I_{进气阀开环}+I_{进气阀闭环}；

I_{补气阀输出}＝k₂×I_{补气阀开环}+I_{补气阀闭环}。

进一步的，对控制电流设置阈值限制，控制在不同工况下电流上升或下降的速率，控制参数可在线调整。

相对于现有技术，本发明具有以下优势：

(1)本发明应用在涡轮增压器性能试验台上，用于提供稳定的增压器涡轮入口的高温燃气；

(2)本发明以通过法兰的燃气温度、流量为目标，结合空气流量，利用对进气口调节阀、补气口调节阀的控制，将冷空气与高温燃气充分混合，拓宽了燃烧室出口温度调节范围，提高燃烧室出口燃气的温度和流量调节精度，保证了试验过程中涡轮增压器的转速平稳。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述一种带混合段的涡轮增压器试验台燃烧室控制原理示意图。

图2为本发明实施例所述基于状态机的闭环控制示意图。