[发明专利]一种燃气涡轮发动机燃油流量的校正方法

说明书

本公开揭示了一种燃气涡轮发动机燃油流量测量校正方法，包括：构建燃气涡轮发动机的动态物理模型，求取该动态物理模型输出的第一风扇转速信号N_1m；测量燃气涡轮发动机的主燃油流量W_f和第二风扇转速信号N_1a；求取N_1m与N_1a的偏差ΔN₁；利用反馈校正算法，根据偏差ΔN₁求取燃油校正量ΔW_f；将燃油校正量ΔW_f和主燃油流量W_f叠加，得到校正后的主燃油流量W_fr，并输入动态物理模型；重复步骤1‑5，当偏差ΔN₁与N_1a的比值小于阈值ε，即ΔN₁/N_1a＜ε时，校正完成。本公开能在复杂时变工况下避免因燃油流量的测量误差而导致的燃气涡轮发动机状态参数估计偏差，利于对燃气涡轮发动机的性能状态进行实时预测。

技术领域

本公开属于燃气涡轮发动机燃油测量领域，特别涉及一种燃气涡轮发动机燃油流量的校正方法。

背景技术

在航空发动机设计中，燃油流量是非常重要的参数，其可以反映发动机实际的耗油率、体现发动机性能衰减的程度、反映出发动机的健康情况，是评定发动机稳态性能的主要参数。

传统的燃油流量测量方法是通过测量燃油计量活门的开度从而计算出实际的燃油流量。然而，此种方法存在流量测试波动大，测量精度受电子器件影响导致不准确的现象。

发明内容

针对现有技术中的不足，本公开的目的在于提供一种燃气涡轮发动机燃油流量的校正方法，通过建立各测量参数之间的物理约束关系，并选取与燃油流量相关性大、发生故障概率低的风扇转速信号作为参考信号，针对因燃油流量的测量误差而导致的燃气涡轮发动机状态参数估计偏差，利用反馈校正算法实时校正燃油流量。

为实现上述目的，本公开提供以下技术方案：

一种燃气涡轮发动机燃油流量的校正方法，包括如下步骤：

S100：构建燃气涡轮发动机的动态物理模型，求取该动态物理模型输出的第一风扇转速信号N_1m；

S200：测量燃气涡轮发动机的主燃油流量W_f和第二风扇转速信号N_1a；

S300：计算所述第一风扇转速信号N_1m与所述第二风扇转速信号N_1a的偏差ΔN₁，即ΔN₁＝N_1a-N_1m；

S400：利用反馈校正算法，根据所述偏差ΔN₁求取燃油校正量ΔW_f；

S500：将所述燃油校正量ΔW_f和所述主燃油流量W_f叠加，得到校正后的主燃油流量W_fr并输入动态物理模型；

S600：判断所述第一风扇转速信号N_1m与所述第二风扇转速信号N_1a的偏差ΔN₁与所述第二风扇转速信号N_1a的比值是否小于阈值ε，如是，即ΔN₁/N_1a＜ε，则校正完成；否则重复步骤S100至步骤S500，当所述偏差ΔN₁与所述第二风扇转速信号N_1a的比值小于阈值ε，即ΔN₁/N_1a＜ε时，校正完成。

优选的，步骤S100中，所述燃气涡轮发动机的动态物理模型包括：

高压轴的功率平衡方程：