[發(fā)明專利]一種高焓值發(fā)動(dòng)機(jī)試車臺(tái)設(shè)施酒精調(diào)節(jié)系統(tǒng)及控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110053569.4
• 申請(qǐng)日: 2021-01-15
• 公開（公告）號(hào): CN112859938B
• 公開（公告）日: 2023-09-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 付蒙;郭洪業(yè);張海洲;李俊杰;殷建鋒;關(guān)振宇;章莉敏;鐘暉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京動(dòng)力機(jī)械研究所
• 主分類號(hào): G05D7/06
• 分類號(hào): G05D7/06
• 代理公司: 北京理工大學(xué)專利中心 11120
• 代理人: 楊瀟;廖輝

本發(fā)明公開了一種高焓值發(fā)動(dòng)機(jī)試車臺(tái)設(shè)施酒精調(diào)節(jié)系統(tǒng)及控制方法，系統(tǒng)包括控制器、源頭閥、選擇閥、流量調(diào)節(jié)閥、截止閥、供應(yīng)閥、回流閥及流量計(jì)；高壓酒精源入口管路通過流量計(jì)、源頭閥與酒精通路相連；酒精通路通過供應(yīng)閥、流量計(jì)與外部加熱器相連，同時(shí)酒精通路與回流支路相連，所述回流支路上設(shè)有回流閥、流量計(jì)；采用兩條以上并聯(lián)設(shè)置的酒精通路，每條酒精通路均采用并列設(shè)置的流量調(diào)節(jié)閥；每條酒精通路入口處均設(shè)有選擇閥及流量計(jì)，出口處均設(shè)有流量計(jì)及截止閥；每條酒精通路入口處還與排氣管路相連；通過控制器對(duì)流量調(diào)節(jié)閥進(jìn)行調(diào)控為外部加熱器提供目標(biāo)流量的酒精。本發(fā)明能夠提供準(zhǔn)確流量的酒精，流量范圍大、調(diào)節(jié)精度高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于航天發(fā)動(dòng)機(jī)試車臺(tái)控制領(lǐng)域，涉及一種高焓值發(fā)動(dòng)機(jī)試車臺(tái)設(shè)施酒精調(diào)節(jié)系統(tǒng)及控制方法。

背景技術(shù)

隨著飛行器向著大空域大速域超遠(yuǎn)程方向的發(fā)展，對(duì)飛行速度更快、工作范圍更寬的高超聲速飛機(jī)、彈用吸氣式?jīng)_壓發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的強(qiáng)烈要求已日益凸顯。地面發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)是吸氣式?jīng)_壓發(fā)動(dòng)機(jī)推進(jìn)技術(shù)的重要環(huán)節(jié)，建立高焓值發(fā)動(dòng)機(jī)試車臺(tái)是驗(yàn)證高超聲速?zèng)_壓發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣總壓、總溫、空氣流量、氧含量、供油量等狀態(tài)點(diǎn)的基礎(chǔ)。但是，建立高焓值發(fā)動(dòng)機(jī)試車臺(tái)技術(shù)難度極大，國內(nèi)技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于軍事強(qiáng)國。

高焓值發(fā)動(dòng)機(jī)試車臺(tái)建設(shè)中，控制系統(tǒng)主要功能是實(shí)現(xiàn)高焓值發(fā)動(dòng)機(jī)試車臺(tái)自動(dòng)化控制。通過系統(tǒng)的自動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)臺(tái)在不同試驗(yàn)狀態(tài)下射流噴管出口氣流總壓、總溫的調(diào)節(jié)，模擬高超聲速飛行器飛行時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣和排氣條件，滿足發(fā)動(dòng)機(jī)特定狀態(tài)工作性能測(cè)試的要求，保障試驗(yàn)臺(tái)安全運(yùn)行等。高焓值發(fā)動(dòng)機(jī)試車臺(tái)設(shè)施酒精調(diào)節(jié)系統(tǒng)是試車臺(tái)控制系統(tǒng)的重要組成部分，為高焓值發(fā)動(dòng)機(jī)試車臺(tái)設(shè)施加熱器提供準(zhǔn)確流量的酒精。

現(xiàn)階段，由于國內(nèi)缺少高焓值發(fā)動(dòng)機(jī)試車臺(tái)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，普通發(fā)動(dòng)機(jī)試車臺(tái)設(shè)施酒精調(diào)節(jié)系統(tǒng)流量調(diào)節(jié)范圍小、精度低、模擬偏差大、供給壓力波動(dòng)大，不能適應(yīng)高超聲速?zèng)_壓發(fā)動(dòng)機(jī)地面試車臺(tái)的需求。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種高焓值發(fā)動(dòng)機(jī)試車臺(tái)設(shè)施酒精調(diào)節(jié)系統(tǒng)及控制方法，能夠提供準(zhǔn)確流量的酒精，流量范圍大、調(diào)節(jié)精度高。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種高焓值發(fā)動(dòng)機(jī)試車臺(tái)設(shè)施酒精調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括控制器、源頭閥、選擇閥、流量調(diào)節(jié)閥、截止閥、供應(yīng)閥、回流閥及流量計(jì)；

高壓酒精源入口管路通過流量計(jì)、源頭閥與酒精通路相連；所述酒精通路通過供應(yīng)閥、流量計(jì)與外部加熱器相連，同時(shí)所述酒精通路與回流支路相連，所述回流支路上設(shè)有回流閥、流量計(jì)；

采用兩條以上并聯(lián)設(shè)置的酒精通路，每條酒精通路均采用并列設(shè)置的流量調(diào)節(jié)閥；每條酒精通路入口處均設(shè)有選擇閥及流量計(jì)，出口處均設(shè)有流量計(jì)及截止閥；每條酒精通路入口處還與排氣管路相連；通過控制器對(duì)流量調(diào)節(jié)閥進(jìn)行調(diào)控為外部加熱器提供目標(biāo)流量的酒精。

進(jìn)一步地，所述流量調(diào)節(jié)閥采用2組以上，每組有3臺(tái)比例流量閥，3臺(tái)比例流量閥并聯(lián)設(shè)置；

所述控制器設(shè)置2路控制信號(hào)，其中第1路控制信號(hào)對(duì)應(yīng)控制每一組第1臺(tái)比例流量閥，第2路控制信號(hào)分成2路輸出，分別控制另外2臺(tái)比例流量閥；每組比例流量閥僅第1臺(tái)比例流量閥進(jìn)行PID控制調(diào)節(jié)，另外2路比例流量閥保持固定開度。

進(jìn)一步地，所述PID控制調(diào)節(jié)以該比例流量閥所在組的3條酒精支路的酒精總流量和該條酒精通路所有酒精支路的酒精總流量作為兩路反饋控制信號(hào)輸入。

一種高焓值發(fā)動(dòng)機(jī)試車臺(tái)設(shè)施酒精調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制方法，所述控制方法包括以下步驟：

步驟1，預(yù)先進(jìn)行一輪酒精回流循環(huán)，進(jìn)行酒精流量調(diào)節(jié)，驗(yàn)證調(diào)節(jié)系統(tǒng)是否異常；

步驟2，將酒精源供應(yīng)流量與設(shè)定的酒精源最低使用流量進(jìn)行比較；