航空发动机滑动局部线性模型及控制

为了提高航空发动机的控制性能和控制系统的可靠性,提出一种基于粒子群算法的航空发动机局部小区域自适应滑动的线性模型建立方法和双闭环自适应PI控制方法。在辨识区间内,以发动机转子转速为状态变量,采用在线实测数据和粒子群算法的参数估计方法,使模型辨识参数按照设定区间大小自适应跟踪滑动,从而保证线性模型能够精确逼近发动机的非线性动态。通过分析发动机燃油调节器的工作特性,建立了燃油调节器计量活门和电液伺服阀的传递函数,并根据所构建的模型,设计了航空发动机转子转速和燃油流量双闭环自适应PI控制系统以实现对航空发动机的精确控制。结果表明:利用局部滑动自适应辨识计算机得到的数据与发动机稳态、动态试验数据相吻合,且双闭环仿真控制性能满足航空发动机工作性能要求,表明所提出的航空发动机局部线性建模方法和自适应PI控制器参数算法对提高发动机的控制性能是有效的。

某型航空发动机燃油调节器参数匹配多目标优化

针对某型航空发动机燃油调节器常见的大幅跳变和平衡占空比失稳问题,通过对油路缓冲器、控制腔、占空比活门和高速电磁阀等关键组件的流量平衡分析,确定了占空比与高速电磁阀额定流量的定量关系,发现占空比变化平稳性和占空比活门的灵敏性2个燃油调节器性能指标的矛盾关系,建立了影响占空比稳定性的多目标性能函数,提出一种基于多目标优化的占空比活门流通面积和高速电磁阀额定流量参数匹配方法以获得最佳参数匹配。仿真结果表明,本文优化后的参数匹配结果与基于专家经验的匹配结果相符,这为对该型燃油调节器的正向设计提供一种科学的方法。

基于PWM控制的燃油调节器执行元件匹配特性研究

以基于高频脉宽调制(PWM)控制的发动机燃油调节器计量控制装置为研究对象,通过数学模型理论推导出关键执行元件高速电磁阀、脉冲阻尼活门、缓冲器的主要参数静态匹配方程,并与AMESim仿真结果进行对比,验证了方程的准确性。同时,通过AMESim仿真和工程试验得到计量控制装置平衡占空比为50%时的动态匹配特性。为工程实践中航空发动机燃油调节器计量控制模块的设计及故障分析提供了理论依据,具有一定的工程应用参考价值。