一种提高风扇稳定裕度的减速控制方法及装置
本申请属于发动机控制技术领域，具体涉及一种提高风扇稳定裕度的减速控制方法及装置。该方法包括步骤S1、获取发动机减速开始时刻及减速结束后的低压换算转速及喷管喉道面积；步骤S2、将低压换算转速变化区间离散出多个低压换算转速控制量；步骤S3、在喷管喉道面积初始值的基础上叠加喷管喉道面积放大量，形成第一喷管喉道面积，同时确定保持风扇稳定工作的第二喷管喉道面积；步骤S4、在两个喷管喉道面积及喉道面积最大值中低选，形成与低压换算转速控制量相对应的喷管喉道面积调节量；步骤S5、按照低压换算转速控制量与喷管喉道面积调节量之间的对应关系，调整喷管喉道面积。本申请能够保证减速时间达到指标要求，提高飞机机动性能。
发明专利
CN202311466232.1
2023-11-03
CN117552887A
2024-02-13
F02K1/16(2006.01)
中国航发沈阳发动机研究所
陈伟博;程荣辉;薛海波;张志成;张志舒;范静;柏帅宇;张雪冬;姜繁生;陈仲光;邴连喜
110015 辽宁省沈阳市沈河区万莲路1号
北京航信高科知识产权代理事务所(普通合伙)
刘传准
辽宁;21
1.一种提高风扇稳定裕度的减速控制方法，其特征在于，包括： 步骤S1、获取发动机减速开始时刻的低压换算转速初始值及喷管喉道面积初始值，减速结束后的低压换算转速目标值及喷管喉道面积最大值； 步骤S2、对发动机减速过程中，由低压换算转速初始值降低至低压换算转速目标值的转速区间进行离散，形成多个低压换算转速控制量； 步骤S3、对每个低压换算转速控制量，确定在所选取的低压换算转速控制量的基础上，超转到所述低压换算转速初始值时，喷管喉道面积放大量，在所述喷管喉道面积初始值的基础上叠加所述喷管喉道面积放大量，形成第一候选值，同时确定在所选取的低压换算转速控制量下保持风扇稳定工作时的喷管喉道面积，作为第二候选值； 步骤S4、在所述第一候选值、第二候选值及所述喷管喉道面积最大值中进行低选，形成与所选取的低压换算转速控制量相对应的喷管喉道面积调节量； 步骤S5、当发动机进入减速过程时，根据实时低压换算转速，按照低压换算转速控制量与喷管喉道面积调节量之间的对应关系，调整喷管喉道面积。 2.如权利要求1所述的提高风扇稳定裕度的减速控制方法，其特征在于，步骤S2中，以0.5％作为步长对所述转速区间进行离散。 3.如权利要求1所述的提高风扇稳定裕度的减速控制方法，其特征在于，步骤S3中，确定在所选取的低压换算转速控制量下保持风扇稳定工作时的喷管喉道面积包括： 步骤S31、根据风扇部件特性确定风扇稳定工作时对应的风扇压比最低工作线，得到风扇换算流量与所述低压换算转速之间的第一函数关系，以及风扇压比与所述低压换算转速之间的第二函数关系； 步骤S32、根据所述第一函数关系及第二函数关系确定所选取的低压换算转速控制量所对应的风扇换算流量及风扇压比； 步骤S33、根据风扇换算流量及风扇压比确定喷管喉道面积。 4.如权利要求1所述的提高风扇稳定裕度的减速控制方法，其特征在于，步骤S5中，通过插值的方式，确定与所述实时低压换算转速相对应的喷管喉道面积调节量。 5.一种提高风扇稳定裕度的减速控制装置，其特征在于，包括： 减速参数获取模块，用于获取发动机减速开始时刻的低压换算转速初始值及喷管喉道面积初始值，减速结束后的低压换算转速目标值及喷管喉道面积最大值； 低压换算转速离散模块，用于对发动机减速过程中，由低压换算转速初始值降低至低压换算转速目标值的转速区间进行离散，形成多个低压换算转速控制量； 喷管喉道面积计算模块，用于对每个低压换算转速控制量，确定在所选取的低压换算转速控制量的基础上，超转到所述低压换算转速初始值时，喷管喉道面积放大量，在所述喷管喉道面积初始值的基础上叠加所述喷管喉道面积放大量，形成第一候选值，同时确定在所选取的低压换算转速控制量下保持风扇稳定工作时的喷管喉道面积，作为第二候选值； 喷管喉道面积选取模块，用于在所述第一候选值、第二候选值及所述喷管喉道面积最大值中进行低选，形成与所选取的低压换算转速控制量相对应的喷管喉道面积调节量； 喷管喉道调节模块，用于当发动机进入减速过程时，根据实时低压换算转速，按照低压换算转速控制量与喷管喉道面积调节量之间的对应关系，调整喷管喉道面积。 6.如权利要求5所述的提高风扇稳定裕度的减速控制装置，其特征在于，在所述低压换算转速离散模块中，以0.5％作为步长对所述转速区间进行离散。 7.如权利要求5所述的提高风扇稳定裕度的减速控制装置，其特征在于，所述喷管喉道面积计算模块包括： 风扇压比最低工作线计算单元，用于根据风扇部件特性确定风扇稳定工作时对应的风扇压比最低工作线，得到风扇换算流量与所述低压换算转速之间的第一函数关系，以及风扇压比与所述低压换算转速之间的第二函数关系； 风扇换算流量及风扇压比计算单元，用于根据所述第一函数关系及第二函数关系确定所选取的低压换算转速控制量所对应的风扇换算流量及风扇压比； 喷管喉道面积计算单元，用于根据风扇换算流量及风扇压比确定喷管喉道面积。 8.如权利要求5所述的提高风扇稳定裕度的减速控制装置，其特征在于，所述喷管喉道调节模块包括插值单元，用于通过插值的方式，确定与所述实时低压换算转速相对应的喷管喉道面积调节量。