[发明专利]一种喷口控制回路执行机构动态特性评估指标生成方法

说明书

本申请属于航空发动机喷口控制领域，特别涉及一种喷口控制回路执行机构动态特性评估指标生成方法。包括：步骤一、基于航空发动机喷口控制回路执行机构，构建喷口控制回路模型；步骤二、对所述喷口控制回路模型进行集成处理，得到喷口控制回路等效模型，并从所述喷口控制回路等效模型中提取影响动态特性的关键参数，并基于所述关键参数构建动态特性评估指标；步骤三、对所述动态特性评估指标进行试验验证。本申请将动态特性评估的指标作为新增的产品指标对产品动态特性进行约束，可以提升双流水执行机构产品特性一致性，达到统一控制参数、提升控制品质的目的。

技术领域

本申请属于航空发动机喷口控制领域，特别涉及一种喷口控制回路执行机构动态特性评估指标生成方法。

背景技术

常规的航空涡扇发动机控制变量主要包括燃油流量Wf、风扇进口可调叶片角度a1、压气机进口可调叶片角度a2、喷口喉道面积A8等。当前采用数字电子控制的方式，各个控制回路都是闭环控制方案，各个控制回路在控制架构组成上略有差异。比如，主燃油流量主要控制计量活门，而各几何角度控制主要控制对象为作动筒。用于几何角度控制作动筒，其控制方案可以有两种：带有分油活门和不带分油活门的方案。由于燃油流量需求大，许多几何角度的执行机构部分采用了分油活门、作动筒的方案。本文喷口控制采用分油活门的控制方案，分油活门位移用Ln表示。

典型航空涡扇发动机喷口控制回路的方案如图1所示。数字电子控制器接收指令，进行控制规律和控制算法的计算，驱动电液伺服阀进行执行机构控制，执行机构部分包括电液伺服阀、分油活门、作动筒。作动筒的位移有内置或者外置不同的方案，传感器将作动筒的位移信号提供给数字电子控制器进行闭环控制。通常分油活门内置LVDT传感器向数字电子控制器提供分油活门实际位移用于进行闭环控制。喷口控制系统设计时，通过分解指标，对带有分油活门的执行机构提出技术指标，从而约束产品的动态特性。比如，提出喷口分油活门全程移动时间、作动筒全程移动时间、上升时间、超调量、跟随误差、滞后时间等。这些技术指标或者是系统级指标过于宽泛(如全程移动时间、作动筒全程移动时间)，对执行机构特性的约束不足，导致在当前设计指标约束下两个厂家生产的双流水执行机构产品特性之间存在较大的差异。喷口控制参数设计时双流水执行机构产品特性的差异，需要匹配不同的控制参数。控制器进行控制参数匹配时很难兼顾这么大的特性差异，在发动机外场使用时，需要频繁的调整控制参数，若控制参数调整不到位则会出现参数摆动现象，影响工作效率和发动机试车安全。

因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。

发明内容

本申请的目的是提供了一种喷口控制回路执行机构动态特性评估指标生成方法，以解决现有技术存在的至少一个问题。

本申请的技术方案是：

一种喷口控制回路执行机构动态特性评估指标生成方法，包括：

步骤一、基于航空发动机喷口控制回路执行机构，构建喷口控制回路模型；

步骤二、对所述喷口控制回路模型进行集成处理，得到喷口控制回路等效模型，并从所述喷口控制回路等效模型中提取影响动态特性的关键参数，并基于所述关键参数构建动态特性评估指标；

步骤三、对所述动态特性评估指标进行试验验证。

在本申请的至少一个实施例中，所述喷口控制回路模型包括：

数字电子控制器模块，所述数字电子控制器模块包括：

第一控制子模块，包括依次连接的第一A/D转换单元、第一A8标定线单元、第一滤波单元以及第一表决单元；

第二控制子模块，包括依次连接的第二A/D转换单元、第二Ln标定线单元、第二滤波单元以及第二表决单元；

控制算法单元，用于接收所述第一表决单元的第一表决信号A8，以及接收所述第二表决单元的第二表决信号Ln，并进行处理得到输出控制信号；