一种用于飞机涡扇发动机参数标定方法与流程

文档序号:11911757阅读:478来源:国知局

本发明涉及航空飞行器参数测定校准领域,尤其涉及用于固定翼飞机的涡扇发动机项目参数测量校准方法领域,具体的说,是一种用于飞机涡扇发动机参数标定方法。



背景技术:

飞机发动机参数是指代表与发动机工作性能、输出特征相关的技术参数,它是判断飞机发动机工作状况是否正常的重要依据。发动机参数主要包括:发动机高压转速,发动机低压转速,发动机低、高压气机进口导向叶片转角,发动机尾喷口直径,发动机进口气流总温,发动机低压涡轮后燃气温度,发动机滑油压力,发动机机闸振动速度等。

飞行参数记录系统和发动机参数采集设备是现代有人驾驶固定翼飞机重要机载成品,包括飞行参数采集器、防护型综合记录器、快取记录器、发动机参数采集设备等四个LRU(现场可更换单元,Line replaceable unit)组成。在现代有人驾驶固定翼飞机上,发动机参数先通过发动机相关传感器进行数据采集,再经发动机自动调节器转换后,传送到发动机参数采集设备进行采集,并最终送记录器进行记录。

其中,发动机参数采集设备的输出信号可通过地面标定设备监测;自动调节控制器的输出信号可通过自身调节控制器地面监控设备监测。

在发动机开车检查时,发现经由发动机传感器(同一信号源)采集,但从自动调节器控制器地面监控设备和地面标定设备显示的发动机参数值之间存在差异(此问题主要由各机载成品之间输入接口阻抗不同所引起)。因此,不能确定该监测的数据能否正确反映发动机真实状态,也不能确定记录器记录的发动机参数数据(记录器中的数据需卸载到飞参地面回放设备上进行回放)是否正确反映发动机的真实状态。

综上所述,由于多个监测终端显示同一状态下同一参数值不同,说明仅根据现有监测方法得到的数据并不能反映发动机的真实状态,也不能确定记录器记录的发动机参数数据是否正确反映发动机真实状态,需反复开车验证发动机的工作状况是否正确,而反复开车验证也未能解决此问题。为了解决该问题,我们找到一种用于飞机涡扇发动机参数标定方法。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种用于飞机涡扇发动机参数标定方法,用于解决背景技术中所述的现有的发动机各项参数的检测与实际运转工况参数存在误差,无法真实正确的反映发动机真实状态的问题,为了进一步的提高精度需要对发动机进行反复开车试验,多次试验会带来的弊端有:其一,发动机的工作寿命会缩短,能耗大,成本高;其二,多次试车并不能从根本上解决上述参数失真的问题。

本发明通过下述技术方案实现:

一种用于飞机涡扇发动机参数标定方法,用于标定所述发动机的各项参数,具体包括以下步骤:

步骤一:确定需要标定的发动机参数项目,并利用地面标定设备将准确的非电量参数值Xi作为信号源输入发动机传感器;

步骤二:利用发动机传感器将地面标定设备输入的非电量参数值转换成电信号并发送到发动机参数采集设备;

步骤三:发动机参数采集设备将步骤二中所述电信号输出给地面标定设备进行检测并记录该测量值为Yi,地面标定设备将Xi与Yi数值进行逻辑对比是否完成标定,完成标定则将标定值Xi记录存储在记录器中,未完成标定重复步骤一至步骤三;

步骤四:利用地面标定设备根据标定值Xi和测量值Yi计算对应标定一次系数a0和常量系数b,并选择拟合曲线通过求解公式极小值的一次系数a0和常量系数b;

步骤五:利用地面标定设备把一次系数a0,a1…an和常量系数b,b1……bn上传至发动机参数采集设备,发动机参数采集设备根据系数完成发动机参数值的标定;

发动机参数采集设备标定后的输出

优选地,所述步骤四中利用拟合曲线和公式求解一次系数a0和常量系数b的具体公式如下:

对a0求偏导:

对b求偏导:

公式有极小值;

根据公式1和公式2计算得到:

进一步优选,所述发动机参数项目包括:发动机低压压气机进口导向叶片转角、发动机高压压气机进口导向叶片转角、发动机尾喷口直径、发动机进口气流总温、发动机低压涡轮后燃气温度、发动机滑油压力、发动机机闸振动速度。值得说明的是,现有的涡扇发动机包含的参数项目包含但不限于上述参数项目,但对于本领域技术人来来说,只要能够通过标准设备提供准确的非电量标定参数值Xi,均可通过本发明中所述方法进行计算标定校准的曲线,最终达到各项参数客观反应真实,正确数据的目的。

进一步优选地,所述发动机低压压气机进口导向叶片转角和发动机高压压气机进口导向叶片转角通过发动机专用有泵车输入发动机低压压气机进口导向叶片转角和发动机高压压气机进口导向叶片转角标准信号源参数值Xi。

进一步优选地,所述发动机尾喷口直径通过传感器输入发动机尾喷口直径的标准信号源参数值Xi。

进一步优选地,所述发动机进口气流总温通过电阻箱输入发动机进口气流总温标准信号源参数值Xi。

进一步优选地,所述发动机低压涡轮后燃气温度通过正弦信号发生器输入发动机低压涡轮后燃气温度标准信号源参数值Xi。

进一步优选地,所述发动机滑油压力通过滑油调压装置输入发动机滑油压力标准信号源参数值Xi。

进一步优选地,所述发动机机闸振动速度通过正弦信号发生器输入发动机机闸振动速度标准信号源参数值Xi。

本发明与现有技术相比,具有以下优点及有益效果:

(1)本发明通过将真实的,准确的标定值Xi与实际测量值Yi建立逻辑函数关系,计算出对应项目的用于修正的一次系数和常量系数,得到对应项目的参数修正系数曲线函数,以消除各项目在测量和传感过程中出现的显示失真的问题。

(2)本发明所述方法适用于各种能够通过提供准确非电量定参数值Xi,进行计算标定校准的曲线,最终达到各项参数客观反应真实,正确数据的目的。

附图说明

图1为本发明所述方法的流程框图;

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明,但本发明的实施方式不限于此。

优选实施例1:

结合附图1所示,一种用于飞机涡扇发动机参数标定方法,用于标定所述发动机的各项参数,具体包括以下步骤:

步骤一:确定需要标定的发动机参数项目,并利用地面标定设备将准确的非电量参数值Xi作为信号源输入发动机传感器;

步骤二:利用发动机传感器将地面标定设备输入的非电量参数值转换成电信号并发送到发动机参数采集设备;

步骤三:发动机参数采集设备将步骤二中所述电信号输出给地面标定设备进行检测并记录该测量值为Yi,地面标定设备将Xi与Yi数值进行逻辑对比是否完成标定,完成标定则将标定值Xi记录存储在记录器中,未完成标定重复步骤一至步骤三;

步骤四:利用地面标定设备根据标定值Xi和测量值Yi计算对应标定一次系数a0和常量系数b,并选择拟合曲线通过求解公式极小值的一次系数a0和常量系数b;

步骤五:利用地面标定设备把一次系数a0,a1…an和常量系数b,b1……bn上传至发动机参数采集设备,发动机参数采集设备根据系数完成发动机参数值的标定;

发动机参数采集设备标定后的输出

优选地,所述步骤四中利用拟合曲线和公式求解一次系数a0和常量系数b的具体公式如下:

对a0求偏导:

对b求偏导:

公式有极小值;

根据公式1和公式2计算得到:

进一步优选,所述发动机参数项目包括:发动机低压压气机进口导向叶片转角、发动机高压压气机进口导向叶片转角、发动机尾喷口直径、发动机进口气流总温、发动机低压涡轮后燃气温度、发动机滑油压力、发动机机闸振动速度。值得说明的是,现有的涡扇发动机包含的参数项目包含但不限于上述参数项目,但对于本领域技术人来来说,只要能够通过标准设备提供准确的非电量标定参数值Xi,均可通过本发明中所述方法进行计算标定校准的曲线,最终达到各项参数客观反应真实,正确数据的目的。

进一步优选地,所述发动机低压压气机进口导向叶片转角和发动机高压压气机进口导向叶片转角通过发动机专用有泵车输入发动机低压压气机进口导向叶片转角和发动机高压压气机进口导向叶片转角标准信号源参数值Xi。

进一步优选地,所述发动机尾喷口直径通过传感器输入发动机尾喷口直径的标准信号源参数值Xi。

进一步优选地,所述发动机进口气流总温通过电阻箱输入发动机进口气流总温标准信号源参数值Xi。

进一步优选地,所述发动机低压涡轮后燃气温度通过正弦信号发生器输入发动机低压涡轮后燃气温度标准信号源参数值Xi。

进一步优选地,所述发动机滑油压力通过滑油调压装置输入发动机滑油压力标准信号源参数值Xi。

进一步优选地,所述发动机机闸振动速度通过正弦信号发生器输入发动机机闸振动速度标准信号源参数值Xi。

值得说明的是:所述动机专用油泵车、电阻箱、滑油调压装置、正弦信号发生器等用于输入非电量信号源的装置均属于现有设备,现有技术,因此,只要能提供本发明标定方法所需的,非电量准确信号的设备均能满足要求,故而,在本实施例中,就不对上述提供准确的非电量信号设备进行详细阐述。

实施例2:

在实施例1的基础上,结合附图1所示,将发动机低压压气机发动机尾喷口直径的标定值Xi=1100mm,测量值Yi显示为=1072mm,将上述标定值X和测量值Yi带入公式:

对a0求偏导:

对b求偏导:

公式有极小值;

根据公式1和公式2计算得到:

将a0=0.92和b=88带入则此次发动机低压压气机发动机尾喷口直径的标定校验值为实际补偿误差值28mm,即经过对比标定补偿,实现了实际显示值和理论标定值相同,即消除了现有的直接显示测量值存在误差的情况。

由于存在不可避免的试验误差,为了将校验值趋近于理论误差值,以便达到精确校验显示的目的,优选地将同一项目参数在不同条件,不同工况下进行多次试车,并记录变化量,剔除掉极点值,求该组校验误差的平均值作为用于校验的实际补偿误差值。

以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明做任何形式上的限制,凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化,均落入本发明的保护范围之内。

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