[发明专利]串联式TBCC发动机模态转换控制方法及装置

权利要求书

1.一种串联式TBCC发动机模态转换控制方法，其特征在于，在发动机模态转换过程中，以涡轮部件的最大状态工作点和慢车状态工作点作为优化边界，通过优化求解得到模态转换过程中总推力F、总空气流量W_a1、风扇换算转速n_l,cor、后可变面积涵道引射器开度RVABI、模式转换活门开度MSV的最优变化曲线，然后以总推力F、总空气流量W_a1、风扇换算转速n_l,cor这三个直接性能量的最优变化曲线对发动机进行闭环控制，以后可变面积涵道引射器开度RVABI、模式转换活门开度MSV的最优变化曲线对发动机进行开环控制；所述优化求解具体是对以下的第一优化模型进行求解：

s.t.u_min≤u≤u_max

其中，u为发动机的调节变量，u＝[W_fb,W_fa,A₈,MSV,RVABI]，W_fb为涡轮燃烧室主燃油流量，A₈为尾喷管喉道面积，W_fa为加力/冲压燃油流量，RVABI为后可变面积涵道引射器开度，MSV为模式转换活门开度，S_ml为风扇喘振裕度，S_mh为压气机喘振裕度，下标“min”、“max”分别表示最小值、最大值，下标“ref”代表指令值，w₁、w₂、w₃为目标权值系数，t_ac定义为模转时间，ΔM＝M_T-M_C，M_T为涡轮扭矩，M_C为压气机扭矩，n_h为压气机物理转速，n_l为风扇实际转速，n_l,idle为风扇慢车转速,n_l,max为风扇最大转速,J为转子转动惯量，P为总压，P_s为静压，far为油气比，T为总温，下标“4”代表主燃烧室出口截面，下标“65”代表混合室出口截面，下标“7”为加力/冲压燃烧室出口截面，下标“C1”代表冲压通道进口截面。

2.如权利要求1所述串联式TBCC发动机模态转换控制方法，其特征在于，作为优化边界的涡轮部件慢车状态工作点通过对以下的第二优化模型进行求解得到：

minJ＝w₄×F+w₅×W_a2+w₆×RM

式中，w₄、w₅、w₆为目标权值系数，n_l为风扇实际转速，n_l,idle为风扇慢车转速，far₄为主燃烧室油气比，far_4min为主燃烧室贫油边界油气比，P为总压，P_s为静压，回流裕度下标“4”代表主燃烧室出口截面，下标“65”代表混合室出口截面，下标“C1”代表冲压通道进口截面，下标“C2”代表冲压通道出口截面。

3.如权利要求2所述串联式TBCC发动机模态转换控制方法，其特征在于，使用混合罚函数法与粒子群优化算法相结合的方式对所述第二优化模型进行求解。

4.如权利要求1所述串联式TBCC发动机模态转换控制方法，其特征在于，所述总推力F和总空气流量W_a1是以可测参数作为输入，通过基于神经网络的机载模型估计得到；所述机载模型的输入是使用逐步回归分析法所选取的与总推力F和总空气流量W_a1最相关的一组可测参数。