[發明專利]一種單轉子渦槳動力裝置控制系統及其方法

有效

• 申請號: 202011592765.0
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112761795B
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發明（設計）人: 趙順利;王亞凡;邵年;朱亮
• 申請（專利權）人: 中國航發控制系統研究所
• 主分類號: F02C9/58
• 分類號: F02C9/58
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所(普通合伙) 32104
• 代理人: 殷紅梅

1.一種單轉子渦槳動力裝置控制系統，其特征在于，包括：

燃油流量給定計算模塊，用于獲取發動機轉速給定值和發動機轉速實際值，及依據所述發動機轉速給定值和發動機轉速實際值計算得到燃油流量給定值；

螺旋槳槳距控制模塊，用于獲取功率桿角度值，并依據所述功率桿角度值計算得到燃油流量目標值，及依據所述燃油流量目標值和所述燃油流量給定值計算得到槳距伺服控制電流值，以及依據所述槳距伺服控制電流值對螺旋槳槳距進行控制；以及

燃油計量活門位置閉環控制模塊，用于獲取燃油計量活門位置實際值，及依據所述燃油計量活門位置實際值和所述燃油流量給定值計算得到電液伺服閥控制電流值，以及依據所述電液伺服閥控制電流值對發動機燃油流量進行控制。

2.根據權利要求1所述的單轉子渦槳動力裝置控制系統，其特征在于，所述燃油流量給定計算模塊具體用于，將所述發動機轉速給定值和發動機轉速實際值在轉速比較運算器中進行比較，其差值輸出給第一PID算法，計算出所述燃油流量給定值，其中，所述第一PID算法的傳遞函數為S為所述發動機轉速給定值與發動機轉速實際值之間的差值，K_p為比例增益，T_i為積分時間常數，T_d為微分時間常數。

3.根據權利要求1所述的單轉子渦槳動力裝置控制系統，其特征在于，所述螺旋槳槳距控制模塊具體用于，

將所述功率桿角度值經過第一插值表f₁(x)轉換為所述燃油流量目標值，其中，所述第一插值表f₁(x)為功率桿角度值與燃油流量目標值插值表；

將所述燃油流量目標值和所述燃油流量給定值在燃油流量比較運算器中進行比較，差值輸出給第二PID算法，計算出槳距伺服控制電流值，其中，所述第二PID算法的傳遞函數為S為所述燃油流量目標值和所述燃油流量給定值之間的差值，K_p為比例增益，T_i為積分時間常數，T_d為微分時間常數；

根據所述槳距伺服控制電流值改變槳轂變距的速度和方向，以實現螺旋槳槳距的控制。

4.根據權利要求1所述的單轉子渦槳動力裝置控制系統，其特征在于，所述燃油計量活門位置閉環控制模塊具體用于，依據所述燃油流量給定值計算得到燃油計量活門位置給定值，以及依據所述燃油計量活門位置給定值和燃油計量活門位置實際值計算得到所述電液伺服閥控制電流值。

5.根據權利要求4所述的單轉子渦槳動力裝置控制系統，其特征在于，所述燃油計量活門位置閉環控制模塊還用于，

將所述燃油流量給定值經過第二插值表f₂(x)轉換為所述燃油計量活門位置給定值，其中，所述第二插值表f₂(x)為燃油流量給定值與燃油計量活門位置給定值插值表，通過試驗室對燃油執行機構進行標定獲取；

將所述燃油計量活門位置給定值與燃油計量活門位置實際值在燃油計量活門位置比較運算器中進行比較，其差值輸出給第三PID算法，計算出所述電液伺服閥控制電流值，其中，所述第三PID算法的傳遞函數為S為所述燃油計量活門位置給定值與燃油計量活門位置實際值之間的差值，K_p為比例增益，T_i為積分時間常數，T_d為微分時間常數；

根據所述電液伺服閥控制電流值改變計量活門控制腔進出的燃油流量。

6.一種單轉子渦槳動力裝置控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟S110：獲取功率桿角度值、發動機轉速給定值、發動機轉速實際值以及燃油計量活門位置實際值；

步驟S120：依據所述功率桿角度值計算得到燃油流量目標值，依據所述發動機轉速給定值和發動機轉速實際值計算得到燃油流量給定值；

步驟S130：依據所述燃油流量目標值和所述燃油流量給定值計算得到槳距伺服控制電流值，依據燃油計量活門位置實際值和所述燃油流量給定值計算得到電液伺服閥控制電流值；以及

步驟S140：依據所述槳距伺服控制電流值對螺旋槳槳距進行控制，以及依據所述電液伺服閥控制電流值對發動機燃油流量進行控制。