[发明专利]一种微型涡喷发动机变增益转速闭环控制方法

说明书

本发明涉及一种微型涡喷发动机变增益转速闭环控制方法。本发明提出了一种利用微型涡喷发动机实时转速对PI控制器增益进行线性调度的闭环控制方法，该方法能够保证在不同来流、不同工况条件下发动机转速控制指标的一致性。本发明可根据不同微型涡喷发动机需求，调整增益调度系数生成相应的闭环控制器。可根据不同发动机需求，设计发动机控制器增益调度关系满足发动机不同环境、不同工况下的控制指标需求。能够满足微型涡喷发动机不同环境、不同工况下的控制指标需求。

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，具体涉及一种微型涡喷发动机变增益转速闭环控制方法。

背景技术

传统的微型涡喷发动机转速闭环控制通常采用PID控制方法。虽燃这种方法实现简单、易用工程实现，但是由于微型涡喷发动机工作转速范围宽，在不同来流条件及不同的工况下发动机特性波动较大，PID控制无法满足其在不同来流、不同工况条件下控制指标要求。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何设计一种闭环控制方法，以保证不同来流、不同工况条件下发动机转速控制指标的一致性。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种微型涡喷发动机变增益转速闭环控制方法，包括以下步骤：

S1、根据控制指标要求，选取发动机怠车转速N_{_min}作为PI控制器的设计点，该N_{_min}值也是发动机给出的发动机转速反馈值，根据PI控制原理，通过仿真整定PI控制器的参数，由此计算PI控制器的输出值out：

式中，s为拉普拉斯算子，out为PI控制器的输出值，K_p为比例系数，K_i为积分系数，N为发动机实时转速，N_cmd为发动机转速指令值，是PI控制器的输入量，为预设值；

S2、根据采集的发动机实时转速N，利用公式(2)～公式(5)计算PI控制器的增益调度系数k，并输出给PI控制器；

若N≥N_max,k＝k_max (2)

若N≤N_min,k＝k_min (3)

否则，若

若

其中，N_max为发动机最大工作转速，N_mid为发动机特性转折点转速，k_max、k_mid、k_min为设定的发动机在最大转速状态、发动机特性转折点状态、发动机怠速转速状态的调度系数；

S3、PI控制器利用公式(6)计算出发动机的燃油流量qmf：

S4、将计算得到的燃油流量qmf用DA板卡输出给发动机。

优选地，步骤S1中，根据公式(1)利用前向差分变换法进行离散化计算出当前PI控制器的输出值out。

优选地，步骤S2中，利用公式(2)～公式(5)采用线性插值的方法计算PI控制器的增益调度系数k。

优选地，步骤S4中，将计算得到的燃油流量qmf用DA板卡输出给发动机。

优选地，在步骤S1之前还包括接收发动机实时转速的步骤。

优选地，所述发动机实时转速利用传感器采集得到。

(三)有益效果