[發(fā)明專利]一種渦扇發(fā)動機全權限控制系統(tǒng)容錯方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201511007923.0
• 申請日: 2015-12-29
• 公開（公告）號: CN105626270B
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發(fā)明（設計）人: 劉永泉;榮莉;張千一;方政;柳陽
• 申請（專利權）人: 中國航空工業(yè)集團公司沈陽發(fā)動機設計研究所
• 主分類號: F02C9/00
• 分類號: F02C9/00
• 代理公司: 北京航信高科知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙)11526
• 代理人: 周良玉

1.一種渦扇發(fā)動機全權限控制系統(tǒng)容錯方法，用于單渦扇發(fā)動機飛機，所述單渦扇發(fā)動機飛機具有冗余發(fā)動機控制系統(tǒng)，所述冗余發(fā)動機控制系統(tǒng)包括互為冗余的全權限電控控制系統(tǒng)以及機械液壓控制系統(tǒng)，其中，所述全權限電控控制系統(tǒng)為主控系統(tǒng)，所述機械液壓控制系統(tǒng)作為備用系統(tǒng)，其特征在于，所述渦扇發(fā)動機全權限控制系統(tǒng)容錯方法包括如下步驟：

步驟1：全權限電控控制系統(tǒng)接收渦扇發(fā)動機上的各個傳感器所傳遞的信號，所述信號包括n_L通道信號、n_H通道信號、T₆調(diào)節(jié)通道信號、α₁調(diào)節(jié)通道信號、α₂調(diào)節(jié)通道信號、π_T通道信號、噴口調(diào)節(jié)通道信號、Lm信號、L1信號、Li信號、Lo信號、PLA測量通道信號、T₁測量通道信號、T₂₅測量通道信號、P₃₁測量通道信號、P₆測量通道信號、P_H測量通道信號、Ln測量通道信號、LA1測量通道信號、LA2測量通道信號、數(shù)字電子控制器信號、占空比電磁信號；

步驟2：判斷傳感器所傳遞的信號是否出現(xiàn)故障，若否，則結束；若是，則進行下一步；

步驟3：判斷所述步驟2中出現(xiàn)的故障的種類，故障種類包括傳感器極值故障、發(fā)動機參數(shù)故障、發(fā)動機參數(shù)回路故障、傳感器斜率故障、數(shù)字電子控制器計算故障、占空比電磁故障、發(fā)動機回路小值故障、發(fā)動機回路大值故障；

步驟4：調(diào)取在所述全權限電控控制系統(tǒng)中存儲的該種類的故障出現(xiàn)時的容錯解決方法，即

當nL通道信號故障，且故障種類為傳感器極值故障、發(fā)動機參數(shù)故障、發(fā)動機參數(shù)回路故障、傳感器斜率故障中的一個，則采用放棄n_L通道控制，正常通道降狀態(tài)使用；α₁轉機械液壓控制的方法；

當n_H通道信號故障，且故障種類為傳感器極值故障、發(fā)動機參數(shù)故障、發(fā)動機參數(shù)回路故障、傳感器斜率故障中的一個，則采用放棄n_H通道控制判故；α₂轉到液壓備份控制；

當T6調(diào)節(jié)通道信號故障，且故障種類為傳感器極值故障、發(fā)動機參數(shù)故障、發(fā)動機參數(shù)回路故障、傳感器斜率故障中的一個，則采用放棄T₆通道控制，正常通道通道信號故障，且故障種類為傳感器極值故障、發(fā)動機參數(shù)故障、發(fā)動機參數(shù)回路故障、傳感器斜率故障中的一個，則采用α₁轉機械液壓控制；

當α₂調(diào)節(jié)通道信號故障，且故障種類為傳轉訓練狀態(tài)控制；

當α₁調(diào)節(jié)感器極值故障或傳感器斜率故障中的一個，則采用α₂轉機械液壓控制；若故障種類為傳發(fā)動機參數(shù)回路故障，判斷判故時刻α₂控制規(guī)律是否為n_2r25控制規(guī)律，若是，則α₂轉為按控制規(guī)律控制；若否，則轉到α₂備份控制；

當π_T通道信號故障，且故障種類為發(fā)動機回路小值故障，則判斷渦扇發(fā)動機狀態(tài)，若渦扇發(fā)動機處于加力狀態(tài)噴口閉環(huán)控制時，將噴口前饋面積放大；若渦扇發(fā)動機處于非加力狀態(tài)時，閉環(huán)控制噴口，并禁止加力；若渦扇發(fā)動機處于中間以下狀態(tài)，清除π_T通道的發(fā)動機回路小值故障，并在清除該故障后取消π_T通道的發(fā)動機回路小值故障對策中對噴口時，前饋面積放大，且允許發(fā)動機進入加力；當π_T通道信號故障，且故障種類為發(fā)動機回路大值故障，則判斷渦扇發(fā)動機狀態(tài)，若渦扇發(fā)動機處于加力狀態(tài)噴口閉環(huán)控制，噴口仍按π_T閉環(huán)和前饋面積高選控制；若渦扇發(fā)動機處于非加力狀態(tài)時，噴口閉環(huán)控制，并且禁止加力；當π_T實測值小于π_T計劃值+k時，允許渦扇發(fā)動機加力；

當噴口調(diào)節(jié)通道信號故障，且故障為傳感器極值故障或傳感器斜率故障，則判斷渦扇發(fā)動機狀態(tài)，若渦扇發(fā)動機處于中間及中間以下狀態(tài)則按對噴口進行開環(huán)收放控制，將噴口收至最小機械止動位置或放至最大機械止動位置；禁止進入加力；若渦扇發(fā)動機處于加力狀態(tài)時轉機械液壓備份控制；若故障為發(fā)動機參數(shù)回路故障，則轉機械液壓控制；

當Lm信號故障，且故障類型為傳感器極值故障、發(fā)動機參數(shù)故障、發(fā)動機參數(shù)回路故障、傳感器斜率故障中的一種，則轉液壓機械控制；

當L1信號故障，且故障類型為傳感器極值故障、發(fā)動機參數(shù)回路故障、傳感器斜率故障中的一種，則判斷渦扇發(fā)動機狀態(tài)，在加力狀態(tài)時進行加力鎖定邏輯；在非加力狀態(tài)時，禁止進入加力狀態(tài)；

當Li信號故障，且故障類型為傳感器極值故障、發(fā)動機參數(shù)回路故障、傳感器斜率故障中的一種，則判斷渦扇發(fā)動機狀態(tài)，在加力狀態(tài)時進行加力鎖定邏輯；在非加力狀態(tài)時，禁止進入加力狀態(tài)；

當Lo信號故障，且故障類型為傳感器極值故障、發(fā)動機參數(shù)回路故障、傳感器斜率故障中的一種，則判斷渦扇發(fā)動機狀態(tài)，在加力狀態(tài)時進行加力鎖定邏輯；在非加力狀態(tài)時，禁止進入加力狀態(tài)；

當PLA測量通道信號故障，且故障類型為傳感器極值故障或傳感器斜率故障，則轉液壓機械備份控制；

當T₁測量通道信號故障，且故障類型為傳感器極值故障、發(fā)動機參數(shù)回路故障或傳感器斜率故障中的一種，則轉液壓機械備份控制；

當T₂₅測量通道信號故障，且故障類型為傳感器極值故障、發(fā)動機參數(shù)回路故障或傳感器斜率故障中的一種，則將α2轉換到按控制；

當P₃₁測量通道信號故障，且故障類型為傳感器極值故障、發(fā)動機參數(shù)回路故障或傳感器斜率故障中的一種，則轉機械液壓備份控制；

當P₆測量通道信號故障，且故障類型為傳感器極值故障、發(fā)動機參數(shù)回路故障、傳感器斜率故障中的一種，判斷渦扇發(fā)動機狀態(tài)，若在加力狀態(tài)，噴口按照噴口前饋面積放大來控制，退出加力狀態(tài)后禁止再次進入加力狀態(tài)；若渦扇發(fā)動機狀態(tài)在中間及中間以下狀態(tài)，則禁止進入加力狀態(tài)；

當P_H測量通道信號故障，且故障類型為傳感器極值故障或傳感器斜率故障，則判斷飛機的高度信號是否正常，若是則按高度信號重新構建P_H；

當Ln測量通道信號故障，且故障類型為傳感器極值故障或傳感器斜率故障，則轉機械液壓備份控制；

當LA1測量通道信號故障，且故障類型為傳感器極值故障、傳感器斜率故障，則α₁仍按正常控制；

當LA2測量通道信號故障，且故障類型為傳感器極值故障、傳感器斜率故障，則α₂仍由全權限電控控制系統(tǒng)控制；

當數(shù)字電子控制器信號故障，且計算結果與預期結果不符，則認為數(shù)字電子控制器中的CPU故障，轉機械液壓備份控制；

當占空比電磁信號故障，則轉機械液壓備份控制。

2.一種渦扇發(fā)動機全權限控制系統(tǒng)容錯系統(tǒng)，其特征在于，所述渦扇發(fā)動機全權限控制系統(tǒng)容錯系統(tǒng)包括：

接收單元，所述接收單元用于接收各個傳感器的傳遞信號；

存儲單元，所述存儲單元用于存儲各個傳感器的正常數(shù)據(jù)；

對比單元，所述對比單元用于將所述接收單元得到的傳遞信號與所述存儲單元所存儲的正常數(shù)據(jù)進行比較，從而判斷傳感器所傳遞的信號是否出現(xiàn)故障；

故障歸類判斷單元，所述故障歸類判斷單元用于將所述傳感器所傳遞的信號的故障歸類，并判斷所述故障種類；

解決方法存儲單元，所述解決方法存儲單元用于存儲每個故障種類的解決方法；

調(diào)用單元，所述調(diào)用單元在所述故障出現(xiàn)時，調(diào)用所述解決方法存儲單元所存儲的解決方法；

執(zhí)行單元，所述執(zhí)行單元用于執(zhí)行所述調(diào)用單元所調(diào)取的解決方法。