[发明专利]用于航空发动机的控制系统和方法有效
申请号: | 201511005835.7 | 申请日: | 2015-09-30 |
公开(公告)号: | CN105508056B | 公开(公告)日: | 2019-01-22 |
发明(设计)人: | 卢漫雪;R·S·卡彭特 | 申请(专利权)人: | 通用电气公司 |
主分类号: | F02C9/58 | 分类号: | F02C9/58 |
代理公司: | 中国专利代理(香港)有限公司 72001 | 代理人: | 刘林华;周心志 |
地址: | 美国*** | 国省代码: | 美国;US |
权利要求书: | 查看更多 | 说明书: | 查看更多 |
摘要: | 一种用于航空发动机的方法和控制系统(10),该航空发动机包括利用机械齿轮传动驱动风扇螺旋桨的燃气轮机,和用于该风扇螺旋桨的专用节距变化机构,包括:燃料流信号输入(20);节距变化机构信号输入(22);受控设备(28),把节距变化机构俯仰角(BetaP)和燃料流(Wf)关联上至少两个受控输出(24、26)和一组约束。用于为第一和第二受控输出(24、26)把受控设备(28)和/或约束解耦成两个分开的单输入单输出(SISO)控制回路的解耦控制(34)和用于把约束与解耦的受控输出解耦并且把这些约束彼此解耦的解耦控制提供了燃气轮机和该风扇螺旋桨的协调控制,同时协调地控制这些约束和输出(24、26)。前馈控制能够补偿负荷变化对发动机转速和风扇螺旋桨转子速度控制的影响。 | ||
搜索关键词: | 风扇 螺旋桨 解耦 航空发动机 节距变化 受控 输出 燃气轮机 解耦控制 控制系统 受控设备 燃料流 发动机转速 转子 补偿负荷 传动驱动 机构信号 机械齿轮 控制回路 前馈控制 速度控制 协调控制 信号输入 单输出 单输入 俯仰角 关联 协调 | ||
【主权项】:
1.一种用于航空发动机的控制系统(10),所述航空发动机包括利用机械齿轮系驱动风扇螺旋桨的燃气轮机,和用于所述风扇螺旋桨的专用桨距变化机构,所述控制系统包括:燃料流信号(20) 输入;桨距变化机构信号(22) 输入;至少一个约束输入;受控设备(28),其用于使来自所述桨距变化机构信号(22) 输入的桨距变化机构桨距角(BetaP)和来自所述燃料流信号(20) 输入的燃料流(Wf)和来自所述至少一个约束输入的约束关联至至少两个受控输出(24、26),其中,所述受控输出的第一者是螺旋桨转速(Nr)或动力涡轮轴转速(N1),而所述受控输出的第二者是发动机芯部转速(N2)、发动机压力比(EPR)或发动机转矩(Tq);和主解耦控制(34),其用于使所述受控设备(28)和所述至少一个约束中的一者解耦成用于所述受控输出(24、26)的第一者和第二者的两个分开的单输入单输出(SISO)控制回路;解耦控制,其用于使约束与解耦受控输出解耦,并使所述约束彼此解耦,使得每个约束被分到单输入单输出(SISO)控制回路;其中,所述燃气轮机和所述风扇螺旋桨协调地被控制,同时协调地控制所述约束和所述受控输出(24,26),所述约束为芯部转速、芯部压力、排气温度和发动机扭矩中的至少一者。
下载完整专利技术内容需要扣除积分,VIP会员可以免费下载。
该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于通用电气公司,未经通用电气公司许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服】
本文链接:http://www.vipzhuanli.com/patent/201511005835.7/,转载请声明来源钻瓜专利网。
- 同类专利
- 用于燃气涡轮发动机的推力调度方法-201610909590.9
- 卢漫雪;J.A.哈梅尔 - 通用电气公司
- 2016-10-19 - 2019-03-26 - F02C9/58
- 本发明提供一种用于燃气涡轮发动机的推力调度方法,该燃气涡轮发动机包括具有可变桨距β角的多个叶片。该方法可包括接收来自相应传感器的至少一个条件输入到控制系统中;接收来自低压轴速度传感器的低压轴速度到控制系统中;在控制系统中接收来自全权数字发动机控制(FADEC)的控制命令;基于所接收的至少一个条件输入和所接收的控制命令,由控制系统中的第一调度逻辑生成低压轴速度基础基准;根据所接收的至少一个条件输入、低压轴速度和所接收的控制命令,由第二调度逻辑生成β角基础基准;以及提供低压轴速度基础基准和β角基础基准至发动机控制系统,其中,发动机控制系统调节至少上述多个风扇叶片的桨距角或者通向发动机的燃料流量。
- 用于航空发动机的控制系统和方法-201511005835.7
- 卢漫雪;R·S·卡彭特 - 通用电气公司
- 2015-09-30 - 2019-01-22 - F02C9/58
- 一种用于航空发动机的方法和控制系统(10),该航空发动机包括利用机械齿轮传动驱动风扇螺旋桨的燃气轮机,和用于该风扇螺旋桨的专用节距变化机构,包括:燃料流信号输入(20);节距变化机构信号输入(22);受控设备(28),把节距变化机构俯仰角(BetaP)和燃料流(Wf)关联上至少两个受控输出(24、26)和一组约束。用于为第一和第二受控输出(24、26)把受控设备(28)和/或约束解耦成两个分开的单输入单输出(SISO)控制回路的解耦控制(34)和用于把约束与解耦的受控输出解耦并且把这些约束彼此解耦的解耦控制提供了燃气轮机和该风扇螺旋桨的协调控制,同时协调地控制这些约束和输出(24、26)。前馈控制能够补偿负荷变化对发动机转速和风扇螺旋桨转子速度控制的影响。
- 用于控制螺旋桨桨距的系统及方法-201610807256.2
- K.米什基维奇 - 通用电气公司
- 2016-09-07 - 2018-06-08 - F02C9/58
- 公开了用于控制螺旋桨和转子组件(14,16)的桨距角(β)的系统及方法,其根据选择的操作模式选择性地限制桨距角(β)。系统包括具有前室(56)和后室(58)的促动器(45)、油传递轴承(OTB)(70)和细止挡套环(86)。细止挡套环(86)包括在基于地面的操作模式期间与OTB(70)和前室(56)流体连通的第一通路(88),以及在基于飞行的操作模式期间与OTB(70)和前室流体连通的第二流体通路(90)。
- 螺旋桨反桨超转保护结构-201610096085.7
- 杨春来;周剑波;张秋贵;艾克波;黄勇 - 中国航空动力机械研究所
- 2016-02-22 - 2018-01-30 - F02C9/58
- 本发明公开一种螺旋桨反桨超转保护结构,包括气路控制装置和油路控制装置,气路控制装置连通设置于涡桨发动机的压气机与螺旋桨的调速器之间,通过压气机后空气压力调节螺旋桨的转速,油路控制装置调节涡桨发动机的燃油回油量,油路控制装置与气路控制装置相关联,螺旋桨转速达到设定值时,气路控制装置与螺旋桨调速器导通,油路控制装置控制涡桨发动机燃油回路导通。本发明中关联压气机后空气压力与螺旋桨转速,控制涡桨发动机燃油回油,并且气路控制装置与油路控制装置关联设置,在螺旋桨转速过快时,通过气路控制装置驱动油路控制装置动作,打开调节涡桨发动机燃油回油量,减小驱动力,以降低螺旋桨转速。
- 不基于模型控制逆向旋转开式转子燃气轮机的方法和设备-201310047027.1
- M.卢;S.卡彭特 - 通用电气公司
- 2013-02-06 - 2013-08-14 - F02C9/58
- 本发明涉及不基于模型控制逆向旋转开式转子燃气轮机的方法和设备。公开一种用于开式转子控制的简单、稳定可靠且系统性的控制方案,其具有差速齿轮箱。当CROR发动机的两个逆向旋转转子被差速齿轮箱调节时,两个转子速度针对给定的输入扭矩而耦合。本公开提供的方案通过将原始的单独的执行器输入和速度输出变换成差量&平均输入和输出而在数学上对这两个转子解耦。因为装置的新形成的控制系统表示具有解耦输入/输出映射,所以由此可应用简单的SISO控制。此外,目前的控制方案允许在双发动机运载工具上的四个转子之间有简单且非常协调的速度相同步。
- 螺旋桨发动机的加速方法及加速系统-201210472110.9
- 李琼;盛柏林;刘献平;周娇君;方春娇 - 中国南方航空工业(集团)有限公司
- 2012-11-20 - 2013-02-13 - F02C9/58
- 本发明提供了一种螺旋桨发动机的加速方法,包括采集步骤:采集大气压力PH、大气温度tH*、飞行马赫数M、油门角度α油门及发动机实际转速n;计算步骤:根据采集的数据得到给定燃油流量G燃油和给定螺旋桨桨叶角βn;转化步骤:将给定燃油流量G燃油转化为燃油流量电信号,再将燃油流量电信号转化为相对应的燃油流量液压信号;将给定螺旋桨桨叶角βn转化为螺旋桨桨叶角电信号,再将螺旋桨桨叶角电信号转化为相对应的螺旋桨桨叶角液压信号;控制步骤:通过燃油流量液压信号控制发动机的功率;通过螺旋桨桨叶角液压信号控制发动机的转速。本发明还提供了一种螺旋桨发动机的加速系统,包括采集装置、控制装置、燃油计量单元及桨叶角控制单元。
- 用于限制叶片桨距的方法和系统-200980139586.7
- M·塞尔文;R·W·拉普 - 通用电气航空系统有限责任公司
- 2009-09-10 - 2011-08-31 - F02C9/58
- 提供了一种用于限制叶片桨距的方法。该方法包括:提供可促动来限制叶片桨距的制动器组件;提供限制器组件,其包括止动轮和相对于止动轮可动的滑柱;以及将限制器组件联接到制动器组件上,使得在滑柱接合止动轮时,限制器组件促动制动器组件。
- 专利分类