[发明专利]一种基于虚拟轴的喷管作动筒同步控制方法

说明书

本申请属于航空发动机控制领域，特别涉及一种基于虚拟轴的喷管作动筒同步控制方法，本申请属于向虚拟主轴模块发送LA8Dem指令；基于LA8Dem指令从虚拟主轴模块获取LA8信号，将LA8信号作为反馈信号反馈给虚拟主轴模块，将LA8信号作为两只实从轴系统的给定指令同时发送给两只实从轴系统；获取两只实从轴系统位移差值ε，将位移差值ε作为实从轴的回路补偿模块，在控制器中建立虚拟主轴，两个作动筒作为对等从轴跟随虚拟主轴运动，达到控制上的同步，同时采用交叉耦合算法，达到作动筒的运动同步。

技术领域

本申请属于航空发动机控制领域，特别涉及一种基于虚拟轴的喷管作动筒同步控制方法。

背景技术

某型发动机的单边膨胀喷管的喷口喉道面积控制，采用液压位置伺服系统驱动双支作动筒完成。作动系统由伺服阀和伺服液压缸(如图1所示)组成。控制系统采用主控芯片，建立TCP/IP通讯与上位机进行数据传输，AD模块，DA模块用于控制伺服阀。双支作动筒需要进行同步控制，保证作动筒的运动同步。

现有技术一般采用物理结构，安装一个同步机构，通过机械限制达到作动筒运动同步，但具有以下缺点：

1、在结构上更复杂，需要额外安装一个同步机构，增加额外冗余；

2、单支作动筒的驱动力过大，如果单支发生故障或有不同步现象时，可能导致同步机构的破坏；

3、如果采用同步机构，在伺服系统的设计上只能采用单个伺服阀的结构，在设计上不够灵活。

发明内容

为了解决上述问题，本申请提供了一种基于虚拟轴的喷管作动筒同步控制方法，包括：

向虚拟主轴模块发送LA8Dem指令；

基于LA8Dem指令从虚拟主轴模块获取LA8信号，

将LA8信号作为反馈信号反馈给虚拟主轴模块，将LA8信号作为两只实从轴系统的给定指令同时发送给两只实从轴系统；获取两只实从轴系统位移差值ε，将位移差值ε作为实从轴的回路补偿模块。

优选的是，虚拟主轴模块包括虚拟主轴以及接受LA8Dem指令并控制虚拟主轴的虚拟主轴PID控制器。

优选的是，虚拟主轴包括虚拟作动筒。

优选的是，实从轴系统包括实从轴以及接受LA8指令并控制实从轴的PID控制器。

优选的是，实从轴包括作动筒。

优选的是，虚拟主轴模块通过模型建立获得，虚拟主轴模块模型的建立方法包括：

对单只作动筒进行阶跃响应试验，获得时间常数T和增益系统K；

基于时间常数T和增益系统K得到传递函数，依据所述传递函数虚拟主轴模块的模型。

将每个实从轴的输出位移值作为反馈指令反馈至实从轴对应的PID控制器

本申请的优点包括：在控制器中建立虚拟主轴，两个作动筒作为对等从轴跟随虚拟主轴运动，达到控制上的同步，同时采用交叉耦合算法，达到作动筒的运动同步。

本发明不需要增加结构的复杂度，而是通过控制算法达到双支作动筒的同步控制。

附图说明

图1是本申请一优选实施方式图同步控制算法架构图；

图2是本申请一优选实施方式同步控制算法设计流程图；

图3是本申请一优选实施方式实施的液压位置伺服系统；

图4是本申请一优选实施方式图同步控制算法频响仿真图；

图5是本申请一优选实施方式虚拟主轴模型图；