[发明专利]满足无人机用发动机宽包线范围推力需求的控制方法

摘要

本发明涉及一种满足无人机用发动机宽包线范围推力需求的控制方法，涉及发动机技术领域。本发明通过发动机性能仿真及试验验证，获取了不同温度下发动机着陆推力、飞行慢车推力、飞行最大推力的发动机高转转速和风扇后气流温度参数，据此设计了发动机推力控制策略，制定了一种满足无人机宽工作范围稳定工作及油门‑推力特性控制的设计方法，解决了无人机在高升限、宽温域范围内要求发动机飞行推力较大、着陆推力较低的使用需求。

主权项

1.一种满足无人机用发动机宽包线范围推力需求的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、发动机控制参数选择：选择风扇后空气总温T_t13作为参与控制的参数，所述风扇后空气总温T_t13为高压转子进口总温，风扇后空气总温T_t13除了随环境温度Th和飞行马赫数Ma变化之外，还与发动机低压转子的运行工况有关；步骤2、发动机稳定工作控制算法制定：将所设定控制区域分为三个区，在相同油门控制电压值Uy下，风扇后空气总温低于T_{t13_L}以下或高于T_{t13_H}时采用物理转速控制方法，在T_{t13_L}与T_{t13_H}之间时采用折合转速控制方法，电压Uy在所设定控制区域内全部有效；T_{t13_L}为发动机工作包线中，发动机风扇后空气总温下限值，T_{t13_H}发动机工作包线中，发动机风扇后空气总温上限值；步骤3、发动机控制参数设置：1)温度区域边界参数制定：将T_{t13_L}设置为：在‑45℃进气条件下，发动机地面滑行推力时的风扇后空气总温T_t13，将T_{t13_H}设置为：在45℃进气条件下，发动机巡航最大推力时的风扇后空气总温T_t13；2)油门控制电压参数制定：根据发动机工作特性采用三点分段线性的表达方式：即选取10V对应发动机巡航最大推力，1V对应发动机地面滑行推力，中间选取4V对应发动机空中慢车推力，临近两点之间按线性插值；根据不同发动机在发动机工作高度H＝0、发动机工作马赫数Ma＝0、发动机进气总压恢复系数σ＝1.0、标准大气条件下的以下性能数据：最大工况时刻，即飞行最大推力时刻的高压转子转速风扇后空气总温中间工况时刻，即飞行慢车推力时刻的高压转子转速风扇后空气总温最小工况时刻，即发动机着陆推力时刻的高压转子转速风扇后空气总温确定Uy＝10V的折合转速确定Uy＝4V的折合转速确定Uy＝1V的折合转速3)设计等折合转速控制方程为：4≤Uy≤10时1≤Uy＜4时