[发明专利]一种多余度发动机数字电子控制系统

说明书

本发明公开了一种多余度发动机数字电子控制系统，包括数字电子控制器，所述数字电子控制器包括通道A、通道B和通道C，且控制逻辑或底层代码采用两种不同控制律，所述通道A、通道B采用第一控制律，所述通道C采用第二控制律。本发明有效避免了因控制逻辑或底层代码出现问题时所产生的安全隐患，提高了发动机数字电子控制器的可靠性，可以有效降低发动机在设计阶段、科研阶段的研制风险。

技术领域

本发明属于数控系统的技术领域，具体涉及一种多余度发动机数字电子控制系统。

背景技术

随着航空技术的逐步发展，现代航空发动机控制系统的发展和研究重点为全权限数字电子控制器，采用数字电子控制器可使推进系统具有更高的性能和控制精度，数字控制软件和控制算法也更易于修改和更换，从而缩短了控制系统的研制周期，降低了研制费用。

现代航空发动机控制系统任务无故障间隔时间一般要求为10000~100000h。因此，发动机电子控制器在软硬件设计上需采用相关的可靠性设计策略，使得控制器在出现一定故障的情况下，仍能完成控制任务，满足航空动力系统分配至控制器的可靠性指标要求。而余度技术是一种为控制系统增加多重硬件或软件资源，并通过一定的管理来提高控制系统安全可靠性的方法，可有效提高数控系统的可靠性。

目前，国内外全权限数字电子控制器一般都采用硬件双余度技术，即数字电子控制器为双通道设计，其中一个通道用于控制发动机工作，另一个通道处于热备份状态。电子控制器正常时，两个通道完成相同的任务，切换电路通过竞争机制确定一个通道为主控通道，另一个通道为热备份通道。主控通道的输出信号直接输出到执行机构，而热备份通道的信号则被隔离。当主控通道中某一模块发生故障时通过模块自诊断或故障检测给出故障信号，由切换电路隔离该通道的输出，选择另一个正常通道输出，这时原来的热备份通道就成为主控通道。当两个通道均发生故障或独立限制器检测到超温或超转时，切换电路产生转液压机械备份信号，使数控系统切换到液压机械备份工作。在数控通道恢复不超温、不超转条件下，可以手动切回到数控状态工作。

上述设计方案存在的缺点是，当数控软件在逻辑层或代码层出现设计问题时，在相同的工作条件下进行通道切换后，同一故障大概率会复现。此外，发动机数字控制器常采用一条总线与飞控计算机通信的设计方案，若总线发生通信故障，则飞控计算机无法对发动机的工作状态进行控制。这些都对数控系统的可靠性和飞机的安全性造成影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多余度发动机数字电子控制系统，旨在解决因控制逻辑或底层代码出现问题时所产生的安全隐患，提高了发动机数字电子控制器的可靠性。

本发明主要通过以下技术方案实现：一种多余度发动机数字电子控制系统，包括数字电子控制器，所述数字电子控制器包括通道A、通道B和通道C，且控制逻辑或底层代码采用两种不同控制律，所述通道A、通道B采用第一控制律，所述通道C采用第二控制律。

为了更好地实现本发明，进一步地，所述通道A为主控通道，通道B为通道A的热备份，通道C为通道B的热备份。

为了更好地实现本发明，进一步地，第一控制律和第二控制律为实现相同的发动机参数控制、监测功能的不同控制算法，第二控制律采用控制精度更高的先进智能控制算法，第二控制律采用鲁棒性更好的经典控制算法。

为了更好地实现本发明，进一步地，第二控制律为PID控制或鲁棒控制算法。

为了更好地实现本发明，进一步地，第一控制律为神经网络PID控制、模糊控制、高稳定性控制中任意一种算法。

为了更好地实现本发明，进一步地，还包括飞控计算机、飞机总线，所述数字电子控制器通过RS422与飞控计算机通信连接，所述数字电子控制器通过GJB289A与飞机总线通信连接。

为了更好地实现本发明，进一步地，还包括飞行参数采集记录设备，所述数字电子控制器通过RS422与飞行参数采集记录设备通信连接。