[发明专利]用于涡桨发动机轴台试车的测功器控制系统及控制方法

说明书

本发明公开了一种用于涡桨发动机轴台试车的测功器控制系统及控制方法，测功器控制系统包括：操作杆、与操作杆连接的螺旋桨控制器模拟器、分别与螺旋桨控制器模拟器连接的测功器控制器和发动机电子控制器、与测功器控制器连接的测功器、与测功器连接的发动机；发动机还与发动机电子控制器连接，螺旋桨控制器模拟器用于接收操作杆的操作信号及换算出操作信号下螺旋桨状态的转速和功率参数，并向测功器控制器发出用于测功器的状态设定和控制模式切换的第一信号、向发动机电子控制器发出用于发动机的输出功率控制的第二信号。本发明用于涡桨发动机轴台试车的测功器系统及其控制方法响应迅速、超调量小且工作可靠，可以很好地实现对涡桨发动机的控制。

技术领域

本发明涉及测功器控制领域，特别地，涉及一种用于涡桨发动机轴台试车的测功器控制系统及控制方法。

背景技术

先进的航空涡轮螺桨发动机(以下简称涡桨发动机)在飞机上的工作模式是由发动机输出轴带动螺旋桨旋转产生拉力驱动飞机，拉力的大小和方向(飞机降落时螺旋桨可以产生反向推力以减少滑行距离)是由螺旋桨电子控制器调节桨叶角度进行控制的。在涡桨发动机的研制过程中根据试验特点需要使用两种试车台：一种是发动机+螺旋桨的试车台，其工作模式和装机状态一致，这种试车台简称桨台；另一种是用测功器代替螺旋桨的试车台，用于精确测量发动机的输出功率和扭矩，这种试车台简称轴台。

早期或小型的航空螺旋桨发动机的控制比较简单，发动机不同状态下其输出轴转速保持不变，或者导叶角度保持不变，其在轴台进行整机试验时，通常是采用测功器和发动机分开控制的方法，即测功器为恒转速控制模式(测功器根据给定值恒定转速)或恒扭矩控制模式(测功器根据给定值恒定扭矩)，在控制发动机变换状态时只需要通过操作杆控制发动机状态以改变输出功率即可。对于先进涡桨发动机而言，发动机在变换状态时，螺旋桨的转速、扭矩都需要根据发动机状态的变化而改变，在装机状态下这些功能均由发动机电子控制器(EEC)、螺旋桨控制器(PEC)和操作杆来实现的。如果在轴台上仍采用测功器和发动机分开控制的方法进行先进涡桨发动机操纵，在操纵发动机变换状态时还需要同时操纵测功器变化状态，二者需要精确地协调动作，仅靠人工操作根本无法完成。

发明内容

本发明提供了一种涡桨发动机轴台试车的测功器控制系统及控制方法，以解决先进涡桨发动机在轴台操作困难的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

一方面，本发明提供了一种用于涡桨发动机轴台试车的测功器控制系统，包括：操作杆、与操作杆连接的螺旋桨控制器模拟器、分别与螺旋桨控制器模拟器连接的测功器控制器和发动机电子控制器、与测功器控制器连接的测功器、与测功器连接的发动机；发动机还与发动机电子控制器连接，螺旋桨控制器模拟器用于接收操作杆的操作信号及换算出操作信号下螺旋桨状态的转速和功率参数，并向测功器控制器发出用于测功器的状态设定和控制模式切换的第一信号、向发动机电子控制器发出用于发动机的输出功率控制的第二信号。

进一步地，发动机处于地慢状态时，测功器为恒转速模式，测功器的转速值由测功器控制器根据第一信号设定。

进一步地，发动机处于空慢状态时，测功器为阀门位置模式，发动机的输出转速由发动机电子控制器根据第二信号调节发动机的输出功率进行控制。

进一步地，发动机超过空慢状态时，测功器为恒转速模式，测功器的转速值由测功器控制器根据第一信号设定。

进一步地，测功器为水力测功器，测功器控制器用于发送指令调节水力测功器的出水阀门来适应发动机的状态变换。