（空军预警学院 武汉 430019）

1 引言

转子发动机的结构简单，重量较轻，具有较好的高速性能，被广泛作为小型无人机等军事装备的动力装置［1～3］。为了使转子发动机在不损失动力性的前提下，尽可能地降低燃油的消耗，减少有害物的排放，提高无人机的飞行性能，需要对转子发动机的空燃比进行精确控制。转子发动机采用进气管内喷油方式喷油，喷油器喷出的燃油会有一部分不可避免地在进气管内壁上形成油膜，油膜蒸发后再和空气混合进入发动机工作室。在稳态工况时，形成油膜的质量和油膜蒸发的质量可以很快建立动态平衡，因此油膜对空燃比的影响并不明显。在瞬态工况时，由于油膜蒸发动态特性的影响，空燃比会出现偏大或者偏小的偏差［4～5］。

由于转子发动机结构紧凑，无法安装氧传感器，所以不能对空燃比进行闭环反馈控制。本文结合转子发动机实际工作过程，建立了转子发动机动态模型，然后基于逆模型原理，设计了前馈燃油动态补偿器，用于消除瞬态工况时油膜对空燃比控制的影响。

2 转子发动机动态模型

2.1 进气系统动态子模型

转子发动机进气系统动态模型是根据对进气系统内空气流动特性的分析建立的，根据理想气体的状态方程PV=mRT和质量守恒定律可得如下进气系统动态方程［6～8］：

由进气系统动态方程可建立进气系统动态子模型的Simulink模型，如图1所示。

图1 进气系统动态子模型Simulink模型图

2.2 进气管燃油动态子模型……

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