[發(fā)明專利]一種渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)最大燃油流量限制線測(cè)定裝置及其方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111477935.5
• 申請(qǐng)日: 2021-12-06
• 公開（公告）號(hào): CN114235421A
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 譚湘敏;胡春艷;李偉;康芳;孫嘉嫻
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所
• 主分類號(hào): G01M15/14
• 分類號(hào): G01M15/14
• 代理公司: 北京鍾維聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11579
• 代理人: 原春香

1.一種渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)最大燃油流量限制線測(cè)定方法，其特征在于，所述測(cè)定方法至少包括以下步驟：

步驟S1：起動(dòng)渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)并將其控制到穩(wěn)態(tài)燃油流量工作線上的慢車功率點(diǎn)，并維持一定時(shí)間；

步驟S2：將渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)由穩(wěn)態(tài)的慢車功率點(diǎn)切換到按喘振裕度控制模式，給定一較小的喘振裕度Sm，將渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)控制到最大燃油流量限制線上的第一工作點(diǎn)并維持一定時(shí)間，記錄渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)在該第一工作點(diǎn)下的轉(zhuǎn)速n₁、燃油流量W_f1、進(jìn)口總壓進(jìn)口總溫得到數(shù)據(jù)[n₁ W_f1]和

步驟S3：將渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)切換為按轉(zhuǎn)速控制模式，將渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)由最大燃油流量限制線上的第一工作點(diǎn)控制到下一個(gè)穩(wěn)態(tài)工作點(diǎn)并維持一段時(shí)間；

步驟S4：重復(fù)步驟2、步驟3直到將渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)控制到最大功率點(diǎn)，得到最大燃油流量限制線上的第二工作點(diǎn)、第三工作點(diǎn)、……、第N工作點(diǎn)的數(shù)據(jù)[n₂ W_f2]、[n₃ W_f3]、……、[n_NW_fN]和

步驟S5：將獲得的最大燃油流量限制線上的各個(gè)工作點(diǎn)的數(shù)據(jù)[n_i W_fi](i＝1,2，……，N)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)海平面下的折合轉(zhuǎn)速和折合流量[n_Ci W_Cfi](i＝1,2，……，N)；

步驟S6：基于由[n_Ci W_Cfi](i＝1,2，……，N)構(gòu)建的數(shù)據(jù)集，采用前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立擬合模型，該網(wǎng)絡(luò)輸入是折合轉(zhuǎn)速n_C，輸出是折合流量W_Cf，采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化算法訓(xùn)練，訓(xùn)練好之后再使用，根據(jù)擬合模型計(jì)算出當(dāng)前轉(zhuǎn)速下的最大燃油流量限制值。

2.根據(jù)上述權(quán)利要求所述的測(cè)定方法，其特征在于，步驟S1中，渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)在慢車功率點(diǎn)的維持時(shí)間為5s左右。

3.根據(jù)上述權(quán)利要求所述的測(cè)定方法，其特征在于，步驟S2中，給定的喘振裕度Sm可選定為5％、3％等；渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)在最大燃油流量限制線上的第一工作點(diǎn)的維持時(shí)間為10s左右。

4.根據(jù)上述權(quán)利要求所述的測(cè)定方法，其特征在于，步驟S2中，壓力相關(guān)度測(cè)量模塊的輸入為壓氣機(jī)出口壓力P_t3，輸出為單位時(shí)間內(nèi)的事件次數(shù)u，其中事件次數(shù)u定義為單位時(shí)間(一般是控制周期)內(nèi)壓氣機(jī)出口壓力P_t3相關(guān)度值C(t)小于選定閾值C_TH(可選為0.7)的平均次數(shù)，壓氣機(jī)出口壓力P_t3相關(guān)度值C(t)按以下公式計(jì)算：

其中，和為相差一個(gè)間隔周期內(nèi)的N個(gè)采樣信號(hào)的的兩個(gè)窗口的對(duì)應(yīng)的壓氣機(jī)出口排氣壓力值，wnd為窗口長(zhǎng)度。

5.根據(jù)上述權(quán)利要求所述的測(cè)定方法，其特征在于，步驟S2中，喘振裕度控制器為PI控制器，其結(jié)構(gòu)和參數(shù)為：

式中，是喘振裕度控制器的控制輸出增量，是喘振裕度控制器的比例系數(shù)，e_SM是喘振裕度控制器的誤差，是喘振裕度控制器的積分系數(shù)。

6.根據(jù)上述權(quán)利要求所述的測(cè)定方法，其特征在于，步驟S3中，轉(zhuǎn)速控制器PI控制器，其結(jié)構(gòu)和參數(shù)為：

式中，是轉(zhuǎn)速控制器的控制輸出增量、是轉(zhuǎn)速控制器的比例系數(shù)、e_NS是轉(zhuǎn)速控制器的誤差，是轉(zhuǎn)速控制器的積分系數(shù)。

7.根據(jù)上述權(quán)利要求所述的測(cè)定方法，其特征在于，步驟S5中，折算公式如下：

8.根據(jù)上述權(quán)利要求所述的測(cè)定方法，其特征在于，步驟S6中，前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立擬合模型采用LM算法訓(xùn)練，隱含層激勵(lì)函數(shù)為徑向基函數(shù)，輸出層激勵(lì)函數(shù)為雙曲正切函數(shù)。