一种喷口控制的多目标约束设计方法

为克服试凑法在控制回路参数优化中的局限性,针对涡扇发动机在加力状态易出现喷口摆动的不协调现象,考虑喷口双环控制结构工作特点,采用按需正向设计策略,按照控制系统时域、频域性能指标设计要求,制定兼顾频域、时域性能要求的内、外环协调控制的设计目标准则,提出一种喷口控制的多目标约束的差分进化内外环控制参数自整定优化设计方法,在双转子涡扇发动机非线性模型上进行闭环控制系统仿真验证。结果表明:在飞行高度从0增加到10 km、飞行马赫数从0加速到0.9的起飞和爬升状态进入加力过程以及平飞中保持飞行马赫数不变的关断加力过程中,发动机未出现喷口摆动等现象,涡轮落压比最大相对误差不大于1.5%,喷口闭环控制系统具有期望的伺服跟踪和抗飞行条件变化干扰能力。

某型涡扇发动机喷口控制系统数控改造方案设计

某型涡扇发动机采用的机械液压控制系统的喷口控制系统质量大、结构复杂、控制性能有限,在加力时产生一系列故障问题。在对原机械液压式喷口控制系统进行分析的基础上,提出对应的数控改造方案,建立仿真模型,并对此喷口数字电子控制系统进行仿真测试。结果表明:数控系统在发动机加力比变动的情况下,可以实现对喷口面积的有效控制,比原机械液压系统具有更好的控制品质,且对于不同的飞行条件也具有一定的适应性。

带执行机构的航空发动机喷口控制器设计方法

依据发动机非线性模型求取喷口的动态模型时,存在未建模动态对线性动态模型的建模误差,由此设计的喷口控制器较难达到设计要求,尤其在大范围飞行包线内喷口控制的动态性能将会变坏;同时由于传感器噪声问题、喷口执行机构的位置饱和限制、速率饱和限制的问题,以及PI控制中的积分饱和问题的存在,这些饱和限制等干扰将会影响PI控制器的设计性能。针对上述问题提出了一种带执行机构的喷口控制器的设计方法和抑制饱和限制干扰的喷口控制逻辑设计方法。首先获取了带执行机构的线性动态增广模型,然后针对该增广模型利用迭代线性不等式方法计算了喷口的鲁棒PI控制器,并对控制器输出进行抗饱和修正,从而提高了喷口控制器的鲁棒性。引入所述方法在发动机半物理仿真中进行了验证,在全飞行包线内获得了满意的喷口控制鲁棒性能。

某型发动机喷口控制泵漏油量超标故障分析及改进措施

对某型发动机喷口控制泵漏油量超标故障进行综合分析,确定了故障原因,并制定了相应的改进措施,达到预防此类故障再次发生的目的。

基于全局搜索PID算法的FDM环保艺术产品3D打印控制

基于FDM型的3D打印技术不仅让设计师的各种创意得以实现,更能够促进低碳保护,但其精度及表面质量无法满足艺术相关产品的外观需求。因此,设计一种基于全局搜索PID算法的FDM型3D打印温度控制方法。该方法选用无毒环保的PLA材料,并通过全局随机搜索策略对PID参数进行实时校正,实现对3D打印后处理装置中加热温度的控制,从而获得更好的产品表面成型效果。采用FPGA进行仿真控制测试,结果表明,相比于传统PID控制器,提出方法具有较好的鲁棒性和控制精度,兼顾了FDM型3D打印的美感性和环保性。

发动机加力喘振故障原因仿真分析

某型带加力涡扇发动机多次出现风扇加力喘振故障,对飞行安全和发动机寿命产生严重影响。为了分析加力喘振故障原因,首先通过发动机稳态计算模型分析了喷口控制系统稳态特性与加力喘振故障之间的关系,指出了加力工作线位置与风扇喘振的关系;其次根据基于AMESim的加力喷口控制系统模型和基于Simulink发动机分段线性化模型构建了联合仿真模型,基于联合仿真模型分析了喷口控制系统动态特性与加力喘振故障之间的关系,同时分析了喷口打开速度对于风扇喘振裕度的影响。

Adjusting principle of gas jet controlling inlet and numerical verification

To improve the inlet performance of a ramjet working under variable conditions,a design is proposed by controlling the inlet with jet controlling,which combines the method of reducing the sealing Mach number of the external waves and the technique of controlling inlet by jet controlling.Three inlets were designed to analyze the feasibility and a numerical simulation method was used to simulate the three inlet flow fields.The adjustment mechanism of the design was studied through analysis of the simulation results.The design was verified by comparing the performances of the three inlets.The study showed that the method of reducing the sealing Mach number of the external wave system can improve the flow coefficient when the inlet works at low Mach numbers.The technique of controlling inlet by jet controlling can homogenize inlet flow fields at high Mach numbers,reduce effective throat area and increase the total pressure recovery(TPR).Adjustable inlets controlled by jet controlling demonstrate good performance at certain working ranges.