一种小型涡扇发动机多电控制系统设计
2021-08-01唐钰婷仇小杰
燃气涡轮试验与研究 2021年6期
唐钰婷,仇小杰
(中国航发控制系统研究所,江苏无锡 214063)
1 引言
自20世纪90年代起,市场对作为小型飞行器动力装置的小型涡轮发动机的需求量逐步增大。同时,随着电力电子技术的发展,国外很多发达国家已着手进入多电发动机应用领域[1-4]。发动机控制系统是多电发动机的核心之一,先进的数字电子控制系统已经开始发展电力驱动、智能化、分布式的控制技术[5-6],对发动机控制系统降低复杂性、减轻质量、提高可靠性、改善维修性和降低成本提供了切实可行的解决途径[7-10]。目前,国外围绕小型涡轮发动机研制配套的多电控制系统已经较为成熟,开始形成系列化发展格局;而国内对小型涡轮发动机应用多电控制系统的技术研究和工程化实现,是未来航空发动机控制技术的重要发展领域[11]。
本文以某小型涡扇发动机为应用对象,针对其提出的对控制系统进行改进设计,以小体积、轻质量、低成本、高可靠性为改进目标,在保持发动机原有主要控制功能和控制规律不变的基础上,设计了一种结构简单、灵活智能的多电控制系统,同时完成了系统的工程实现和试验验证。
2 控制系统设计
2.1 总体方案设计
根据该型涡扇发动机单转子、几何不可调节的结构特点,多电控制系统设计为图1 所示的典型单变量控制系统,控制量为燃油流量,被控量为发动机转速。

图1 多电控制系统总体方案Fig.1 The overall design scheme of the more electric control system
发动机控制器实时采集发动机工作参数(发动机物理转……
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