[发明专利]一种航空发动机电子控制器及外部管路的保护设计方法

权利要求书

1.一种航空发动机电子控制器及外部管路的保护设计方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，分别获得振源到电子控制器响应和振源到外部管路支撑位置响应各自对应的频率传递函数；以及分别获得电子控制器施加控制响应到电子控制器响应和电子控制器施加控制响应到外部管路支撑位置响应各自对应的频率传递函数；

步骤2，画出振源到电子控制器响应的频率传递函数以及振源到外部管路支撑位置响应的频率传递函数各自对应的频谱图，根据频谱图确定需要抗干扰的频率带范围；

步骤3，利用传感器测量电子控制器位置的加速度，即电子控制器响应，并设计最优参数进行负反馈控制；具体过程如下：

传感器测量电子控制器位置的加速度，在频域即为电子控制器响应y(jω)，并做如下负反馈控制：

u(jω)＝-k(jω)y(jω)

其中：u(jω)为电子控制器施加控制响应，k(jω)为需要设计的最优参数；按照如下公式设计最优参数：

其中：

上式中：g₁₁(jω)为电子控制器施加控制响应u(jω)到电子控制器响应y(jω)的频率传递函数，g₂₁(jω)为电子控制器施加控制响应u(jω)到外部管路支撑位置响应z(jω)的频率传递函数，g₁₂(jω)为振源d(jω)到电子控制器响应y(jω)的频率传递函数，g₂₂(jω)为振源d(jω)到外部管路支撑位置响应z(jω)的频率传递函数；γ_r和γ_i分别为γ(jω)的实部和虚部，且计算公式为：

其中：ω表示频率，j表示虚数单位，和分别表示的实部和虚部；

步骤4，通过仿真确认步骤3设计的最优参数是否满足性能要求，若不满足，则返回步骤2，重新设计。

2.根据权利要求1所述航空发动机电子控制器及外部管路的保护设计方法，其特征在于，所述步骤1的具体过程如下：

通过系统辨识或部件特性建模获得振源d(jω)到电子控制器响应y(jω)和振源d(jω)到外部管路支撑位置响应z(jω)各自对应的频率传递函数，定义为g₁₂(jω)和g₂₂(jω)，以及电子控制器施加控制响应u(jω)到电子控制器响应y(jω)和电子控制器施加控制响应u(jω)到外部管路支撑位置响应z(jω)各自对应的频率传递函数，定义为g₁₁(jω)和g₂₁(jω)，则存在如下关系：

其中，ω表示频率，j表示虚数单位。

3.根据权利要求1所述航空发动机电子控制器及外部管路的保护设计方法，其特征在于，步骤2所述需要抗干扰的频率带范围包括谐频频率，谐频频率即频谱图上幅值最大处对应的频率，对于振源到电子控制器响应的频率传递函数以及振源到外部管路支撑位置响应的频率传递函数各自对应的频谱图，两个频谱图上幅值最大处对应的频率相同。