渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)用于無人機(jī)飛行試驗(yàn)可能性探索(編輯修改稿)
2025-02-04 09:46 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 型,在不同穩(wěn)態(tài)點(diǎn)(H、Ma和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速),通過抽取發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子功率和改變輸入燃油量的小擾動(dòng)法進(jìn)行穩(wěn)態(tài)計(jì)算,獲取線性模型組。根據(jù)擬合關(guān)系,可對(duì)(4)式控制規(guī)律形成變參數(shù)控制算法,即當(dāng)飛行條件改變或節(jié)流狀態(tài)改變時(shí),控制算法中參數(shù)Te和ke的數(shù)值隨之改變?！‰S高度與轉(zhuǎn)速變化的Te與ke2 控制系統(tǒng)實(shí)物在環(huán)半物理仿真驗(yàn)證試驗(yàn)21 試驗(yàn)原理在“航空噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)特性半物理模擬試驗(yàn)臺(tái)”上進(jìn)行了該型發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)物在環(huán)驗(yàn)證試驗(yàn)。試驗(yàn)臺(tái)由飛控計(jì)算機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)模型機(jī)、數(shù)字電子控制器DEEC、燃油執(zhí)行機(jī)構(gòu),測(cè)控計(jì)算機(jī)、小慣量直流調(diào)速電機(jī)系統(tǒng)、溫度、壓力模擬系統(tǒng)和冷水機(jī)組驅(qū)動(dòng)的換熱器系統(tǒng)構(gòu)成。固定試驗(yàn)臺(tái)上變量柱塞泵斜盤角以模擬齒輪油泵排量,油泵由直流調(diào)速電機(jī)驅(qū)動(dòng),油泵、調(diào)速電機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子三者存在速比關(guān)系。步進(jìn)電機(jī)及設(shè)計(jì)加工的油門開關(guān)組件、等壓差活門組件作為燃油調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu),發(fā)動(dòng)機(jī)模型機(jī)裝入發(fā)動(dòng)機(jī)非線性氣動(dòng)熱力模型,充當(dāng)數(shù)字電子控制器DEEC的工控機(jī)植入步進(jìn)電機(jī)脈沖信號(hào)增量式控制算法,構(gòu)成轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制回路。飛控計(jì)算機(jī)給定發(fā)動(dòng)機(jī)工況,包括飛行高度H、馬赫數(shù)Ma、油門桿位置PLA(設(shè)為指令轉(zhuǎn)速百分?jǐn)?shù))等參數(shù),通過422串口發(fā)送給數(shù)字電子控制器,并通過網(wǎng)卡將H、Ma發(fā)送給發(fā)動(dòng)機(jī)模型計(jì)算機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)模型計(jì)算機(jī)根據(jù)H、Ma以及采集的供油量計(jì)算出發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、各截面壓力、溫度等參數(shù),并由網(wǎng)卡將其傳送給測(cè)控計(jì)算機(jī)。測(cè)控計(jì)算機(jī)根據(jù)所得發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制。數(shù)字電子控制器根據(jù)當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子反饋轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速的差值,通過增量式控制算法輸出脈沖信號(hào)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)控制油門開關(guān),調(diào)節(jié)燃油系統(tǒng)供油量。試驗(yàn)中渦輪流量計(jì)測(cè)量泵供流量與油門開關(guān)流量、壓力表顯示泵后壓力及等壓差活門前后壓力、脈沖編碼器測(cè)量電機(jī)轉(zhuǎn)速,A/D與D/A板卡進(jìn)行模/數(shù)與數(shù)/模轉(zhuǎn)換。 發(fā)動(dòng)機(jī)特性半物理仿真試驗(yàn)系統(tǒng)原理圖步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)油門開關(guān)的增量式脈沖信號(hào)算法為:(1)求取當(dāng)前轉(zhuǎn)速偏差:e1=ncn,其中, e1為當(dāng)前轉(zhuǎn)速偏差,nc為指令轉(zhuǎn)速,n為反饋轉(zhuǎn)速。(2)求期望脈沖增量:Δf(k) =1kekpse1e0+e1dtTe, e0為上一步的轉(zhuǎn)速偏差,dt為脈沖發(fā)送周期,ke、Te按擬合關(guān)系求出。(3)重置轉(zhuǎn)速偏差: e0= e1(4)軟件限位:若ΔfΔfmax,則Δf=Δfmax。若ΔfΔfmin,則Δf=Δfmin調(diào)定等壓差活門的彈簧預(yù)壓縮量,使油門開關(guān)前后壓差為025MPa,調(diào)定油泵斜盤角以模擬齒輪泵排量。仿真初始條件是飛控計(jì)算機(jī)給定的飛行高度H、馬赫數(shù)Ma、油門桿位置PLA參數(shù),仿真開始后,可推拉H、Ma、PLA滾動(dòng)條,給定飛行擾動(dòng)或狀態(tài)變化條件。22 試驗(yàn)結(jié)果對(duì)地面加速、飛行爬升和空中加速進(jìn)行了過程315西 北 工 業(yè) 大 學(xué) 學(xué) 報(bào)第
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