主动叶尖间隙模型预测控制系统设计与仿真

为将发动机全工况内叶尖间隙控制在最佳状态,首先,提出实现间隙主动控制的双闭环控制系统结构;其次,设计一种由多个电子机械式作动装置成的可变结构的机匣结构,并建立了其数学模型;然后,应用基于串级模型预测控制的主动间隙控制策略,完成了控制器的设计;最后,以某发动机叶尖间隙变化为被控对象,仿真验证了所设计系统。结果表明:所设计系统控制偏差≤0.01 mm,对对称性间隙变化和非对称性间隙变化的控制效果均较好,可为主动叶尖间隙控制的实现提供参考。

叶尖间隙主动控制系统机匣模型试验台设计技术研究

针对叶尖间隙主动控制技术的发展需求,以其核心部件可控热变形机匣为对象,进行了模型验证试验台设计技术研究。设计和建立了包括辐射电加热、冷却空气供给和变形/温度测试系统在内的模型验证试验台,完成了模型验证试验台的搭建和典型工况测试。整个试验系统工作状态良好,典型试验中机匣温度分布实测值与设计计算值最大相对误差为5.46%,变形量实测值与计算值最大相对误差为22.42%。上述研究结果表明:提出的可控热变形机匣模型验证试验台设计方案可行,应用的设计方法具有良好的精度。