本發(fā)明涉及航空發(fā)動機技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種航空發(fā)動機加速控制規(guī)律的設(shè)計方法。

背景技術(shù)：

當(dāng)前航空發(fā)動機加速控制規(guī)律均是以主燃燒室供油量為因變量，自變量略有不同，主要有三種：一是W_f＝f(t)，即根據(jù)時間控制主燃燒室供油量；二是W_f＝f(P₃),即根據(jù)壓氣機出口壓力控制主燃燒室供油量；三是即根據(jù)發(fā)動機換算轉(zhuǎn)速控制主燃燒室供油量。

現(xiàn)有航空發(fā)動機加速控制規(guī)律主要存在的缺點：一是適用范圍小，如第1、2種方案均不適用于飛行條件變化劇烈的發(fā)動機；二是以主燃燒室供油量為直接控制目標(biāo)，這就要求準(zhǔn)確控制主燃燒室供油量，才能滿足加速時間要求；三是需要開展大量的整機試驗，才能獲得最優(yōu)的控制規(guī)律，費用較高；四是不能較好的適應(yīng)發(fā)動機的個體差異，需要根據(jù)各臺發(fā)動機的實際情況調(diào)整加速控制規(guī)律，保證滿足加速時間指標(biāo)的要求，工程適應(yīng)性不強。

因此，希望有一種技術(shù)方案來克服或至少減輕現(xiàn)有技術(shù)的至少一個上述缺陷。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種航空發(fā)動機加速控制規(guī)律的設(shè)計方法來克服或至少減輕現(xiàn)有技術(shù)的至少一個上述缺陷。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種所述航空發(fā)動機加速控制規(guī)律的設(shè)計方法，所述航空發(fā)動機加速控制規(guī)律的設(shè)計方法包括以下步驟：步驟1：根據(jù)發(fā)動機的工作包線，計算不同進氣溫度下，發(fā)動機允許的最高穩(wěn)定運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速n_ZD與最低穩(wěn)定運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速n_MC差值，并獲取最大轉(zhuǎn)速差值；

步驟2：在最高穩(wěn)定運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速n_ZD和最低穩(wěn)定運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速n_MC之間，任意選取n個轉(zhuǎn)速點，定義為n_sm1，n_sm2，n_sm3，……，n_smn；

步驟3：把加速過程按轉(zhuǎn)速分成n+1段，即第1段為n_MC至n_sm1，第2段為n_sm1至n_sm2，第3段為n_sm2至n_sm3，……，第n+1段為n_smn至n_ZD；

步驟4：分配上述各段時間分別為t_j1、t_j2、t_j3、……，t_jn+1秒，各段分配時間之和應(yīng)等于目標(biāo)加速時間t_j，即t_j＝t_j1+t_j2+t_j3+……+t_jn+1秒；

步驟5：把步驟3和步驟4獲取的轉(zhuǎn)速及對應(yīng)時間列成數(shù)組形式，即{0，n_MC}，{t_j1，n_sm1}，{t_j1+t_j2，n_sm2}，{t_j1+t_j2+t_j3，n_sm3}，……，{t_j，n_ZD}；

步驟6：把步驟5得到的各點做擬合曲線，用函數(shù)表達為n＝f(t),t＝0,……,t_j；

步驟7：根據(jù)步驟6的擬合曲線，采用公式得到0至t_j秒時間內(nèi)的轉(zhuǎn)速偏差并制作時間-轉(zhuǎn)速偏差表；

步驟8：加速時間為t_j的通用加速控制規(guī)律可表征為其中，由所述時間-轉(zhuǎn)速偏差表查到，n_i指當(dāng)前轉(zhuǎn)速；n_i+1指下一控制周期的目標(biāo)轉(zhuǎn)速；指當(dāng)前油門桿α₀對應(yīng)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速。

優(yōu)選地，所述步驟1中的最大轉(zhuǎn)速差值為：n_max＝n_ZD-n_MC。

優(yōu)選地，所述步驟7中的公式為：

其中，

式中t_i、t_i+1代表對發(fā)動機第i、i+1個控制周期；

若發(fā)動機控制周期為m秒，則

對應(yīng)上述加速時間的轉(zhuǎn)速偏差分別為

本申請的航空發(fā)動機加速控制規(guī)律的設(shè)計方法如有如下優(yōu)點：

1、提出一種廣泛適用于航空發(fā)動機的加速控制規(guī)律；

2、提出一種不以主燃燒室供油量為控制目標(biāo)的方法，降低加速過程對主燃燒室供油量控制準(zhǔn)確性的依賴程度；

3、不需通過試驗的方法，獲取最佳的加速控制規(guī)律，節(jié)省費用；

4、能較好的適應(yīng)發(fā)動機的個體差異，提高加速控制規(guī)律的工程適應(yīng)性。

附圖說明

圖1是本申請一實施例的航空發(fā)動機加速控制規(guī)律的設(shè)計方法的流程示意圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行更加詳細的描述。在附圖中，自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明保護范圍的限制。

圖1是本申請一實施例的航空發(fā)動機加速控制規(guī)律的設(shè)計方法的流程示意圖。

如圖1所示的航空發(fā)動機加速控制規(guī)律的設(shè)計方法包括以下步驟：

步驟1：根據(jù)發(fā)動機的工作包線，計算不同進氣溫度下，發(fā)動機允許的最高穩(wěn)定運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速n_ZD與最低穩(wěn)定運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速n_MC差值，并獲取最大轉(zhuǎn)速差值；

步驟2：在最高穩(wěn)定運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速n_ZD和最低穩(wěn)定運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速n_MC之間，任意選取n個轉(zhuǎn)速點，定義為n_sm1，n_sm2，n_sm3，……，n_smn；

步驟3：把加速過程按轉(zhuǎn)速分成n+1段，即第1段為n_MC至n_sm1，第2段為n_sm1至n_sm2，第3段為n_sm2至n_sm3，……，第n+1段為n_smn至n_ZD；

步驟4：分配上述各段時間分別為t_j1、t_j2、t_j3、……，t_jn+1秒，各段分配時間之和應(yīng)等于目標(biāo)加速時間t_j，即t_j＝t_j1+t_j2+t_j3+……+t_jn+1秒；

步驟5：把步驟3和步驟4獲取的轉(zhuǎn)速及對應(yīng)時間列成數(shù)組形式，即{0，n_MC}，{t_j1，n_sm1}，{t_j1+t_j2，n_sm2}，{t_j1+t_j2+t_j3，n_sm3}，……，{t_j，n_ZD}；

步驟6：把步驟5得到的各點做擬合曲線，用函數(shù)表達為n＝f(t),t＝0,……,t_j；

步驟7：根據(jù)步驟6的擬合曲線，采用公式得到0至t_j秒時間內(nèi)的轉(zhuǎn)速偏差并制作時間-轉(zhuǎn)速偏差表；

舉例來說，如下表1所示：

表1：

步驟8：加速時間為t_j的通用加速控制規(guī)律可表征為其中，由所述時間-轉(zhuǎn)速偏差表查到，n_i指當(dāng)前轉(zhuǎn)速；n_i+1指下一控制周期的目標(biāo)轉(zhuǎn)速；指當(dāng)前油門桿α₀對應(yīng)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速。

步驟8中的加速控制規(guī)律以表格的形式來表示如下表2：

表2

本申請的航空發(fā)動機加速控制規(guī)律的設(shè)計方法如有如下優(yōu)點：

1、提出一種廣泛適用于航空發(fā)動機的加速控制規(guī)律；

2、提出一種不以主燃燒室供油量為控制目標(biāo)的方法，降低加速過程對主燃燒室供油量控制準(zhǔn)確性的依賴程度；

3、不需通過試驗的方法，獲取最佳的加速控制規(guī)律，節(jié)省費用；

4、能較好的適應(yīng)發(fā)動機的個體差異，提高加速控制規(guī)律的工程適應(yīng)性。

在本實施例中，步驟1中的最大轉(zhuǎn)速差值為：n_max＝n_ZD-n_MC。

在本實施例中，步驟7中的公式為：

其中，

式中t_i、t_i+1代表對發(fā)動機第i、i+1個控制周期；

若發(fā)動機控制周期為m秒，則

對應(yīng)上述加速時間的轉(zhuǎn)速偏差分別為

最后需要指出的是：以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制。盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。