[发明专利]一种基于航空发动机压气机部件气动失稳的主动控制方法

摘要

本发明公开了基于航空发动机压气机部件气动失稳的主动控制方法，所述控制方法包括：(1)压气机气动稳定性动态模型；(2)压气机失稳机理分析及主动控制策略；(3)基于状态估计器的压气机稳定性输出反馈主动控制。本发明通过考虑压气机转子动态过程及旋转失速高阶谐波的影响，来提高压气机模型精度；通过分岔理论揭示压气机气动失稳的机理；利用分岔理论的结论，设计旋转失速及喘振主动控制器，抑制失稳现象的发生，扩大压气机稳定工作范围，满足实际使用要求。

主权项

1.一种基于航空发动机压气机部件气动失稳的主动控制方法，其特征在于：所述控制方法包括：(1)压气机气动稳定性动态模型在MG3模型的基础上，考虑压气机转子动态过程及旋转失速高阶谐波的影响来提高模型的精度，推导出一个新的压气机变转速过失速瞬态模型；(2)压气机失稳机理分析及主动控制策略采用分岔理论分析旋转失速和喘振的发生，从系统动力学的角度深入地了解旋转失速和喘振发生的机制，为压气机主动稳定性控制提供理论指导，根据对压气机稳定性模型的分岔分析获得的结论，可设计出压气机气动失稳主动控制策略，进而设计相应的控制算法；(3)基于状态估计器的压气机稳定性输出反馈主动控制采用状态估计器控制压比，状态估计器根据输入的压力值，估计出压力系统的流量系数，再进行主动控制器设计，主动控制器由状态估计器和状态反馈控制器构成，两者组成一个输出反馈控制器，状态反馈控制器根据压力系数及流量系数计算得到控制指令值。