一种试车台状态点进气模拟控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种试车台状态点进气模拟控制方法，特别是设及一种直连式试车台 状态点进气模拟控制方法。
【背景技术】
[0002] 目前，发动机试验时，要求状态点的一组进气参数，包括进气总压，进气空气流量， 进气氧成分，进气总溫，发动机供油油量，同时达到设定值及稳定后，记录其性能及参数或 考核其性能。运组状态点的进气参数一般采用单个参数自动闭环控制方法进行控制，但是， 由于状态点的进气参数间有禪合关系，并且气动负载和溫度测量包含惯性环节，单个参数 自动闭环控制方法会引起参数的反复震荡，造成模拟时间很难控制。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供了一种试验时间短，试 验成本低，试验效率高的试车台状态点进气模拟控制方法。
[0004] 本发明的目的可W通过W下技术方案来实现：
[0005] -种试车台状态点进气模拟控制方法，包括如下步骤：
[0006] 1)、根据当前状态点的进气总压，进气空气流量，补氧流量，进气总溫，发动机供油 油量，与所需模拟状态点的进气总压，进气空气流量，补氧流量，进气总溫，发动机供油油量 的设定值的差值通过进气系统状态点参数方程组解算出单个参数的控制量；
[0007] 2)、根据所述步骤1)中所解算出的单个参数的控制量，调节控制上述参数的各阀 口开度，使得在下一循环开始时，设定各阀口开度满足所述步骤1)中所解算出的单个参数 的控制量；
[000引3)重复所述步骤1)和步骤2)直至模拟精度满足要求；
[0009]所述进气系统状态点参数方程组为：
[0017]
[001引所述进气系统状态点参数方程组中，qmi为进气流量，qma为进气空气流量，qmo为补 氧流量，qm功加热器供油流量，pt功进气总压，A功进气截面面积，Tti为进气总溫，q(、)为 计算截面气体流量系数，Ttio为当前进气总溫，η为燃烧效率，Q功加热器供油汽化潜热，口为 过热空气系数，Cp为燃气定压比热，Cva为空气调节阀流量系数，Psa为气源压力，pt2为空气调 节阀阀后压力，丫为空气质量比重，Toa为空气源溫度，Δ Pt2为管道压力损失，Tsa为混合前空 气溫度，Cpa为空气定压比热，Ts。为混合前补氧溫度，Cp。为氧气定压比热，QO为加热器供油汽 化潜热，巧为理论空燃比；
[0019] 在所述进气系统状态点参数方程组中，已知当前态点的进气空气流量，当前态点 的补氧流量，当前态点的加热器供油流量，当前态点的进气总压，当前态点的进气总溫，当 前态点的当前进气总溫，当前态点的过热空气系数，和所需模拟状态点的进气总压，所需模 拟状态点的进气总溫，求解与所需模拟状态点的进气总压和所需模拟状态点的进气总溫对 应的所需模拟状态点的进气空气流量，所需模拟状态点的补氧流量，所需模拟状态点的加 热器供油流量。
[0020] 所述进气系统状态点参数方程组中，可将式
替换天
[0021] 所述进气系统状态点参数方程组中，巧=14. 7。
[0022] 所述进气系统状态点参数方程组中，所述进气总溫为燃烧后的溫度，所述当前进 气总溫为进一步燃烧前溫度。
[0023] 所述试车台状态点进气模拟控制方法可用于直连式试车台。
[0024] 所述试车台状态点进气模拟控制方法可用于发动机状态点进气模拟。
[0025] 本发明的有益效果是，与现有技术相比，本发明提供的试车台状态点模拟控制方 法，缩短了发动机试验时间，降低试验成本，提高试验效率。
【具体实施方式】
[0026] -种试车台状态点进气模拟控制方法，包括如下步骤：
[0027] 1)、根据当前状态点的进气总压，进气空气流量，补氧流量，进气总溫，发动机供油 油量，与所需模拟状态点的进气总压，进气空气流量，补氧流量，进气总溫，发动机供油油量 的设定值的差值通过进气系统状态点参数方程组解算出单个参数的控制量；
[0028] 2)、根据所述步骤1)中所解算出的单个参数的控制量，调节控制上述参数的各阀 口开度，使得在下一循环开始时，设定各阀口开度满足所述步骤1)中所解算出的单个参数 的控制量；
[0029 ] 3)重复所述步骤1)和步骤2)直至模拟精度满足要求；
[0030] 所述进气系统状态点参数方程组为：
[0031] Qmi - Qina+Omo+qinj
[0039] 所述进气系统状态点参数方程组中，qmi为进气流量，qma为进气空气流量，qm。为补 氧流量，qm功加热器供油流量，pt功进气总压，A功进气截面面积，Tti为进气总溫，q(、)为 计算截面气体流量系数，Ttio为当前进气总溫，η为燃烧效率，Q功加热器供油汽化潜热，口为 过热空气系数，Cp为燃气定压比热，Cva为空气调节阀流量系数，Psa为气源压力，pt2为空气调 节阀阀后压力，丫为空气质量比重，Toa为空气源溫度，Δ Pt2为管道压力损失，Tsa为混合前空 气溫度，Cpa为空气定压比热，Ts。为混合前补氧溫度，Cp。为氧气定压比热，QO为加热器供油汽 化潜热，马为理论空燃比；
[0040] 在所述进气系统状态点参数方程组中，已知当前态点的进气空气流量，当前态点 的补氧流量，当前态点的加热器供油流量，当前态点的进气总压，当前态点的进气总溫，当 前态点的当前进气总溫，当前态点的过热空气系数，和所需模拟状态点的进气总压，所需模 拟状态点的进气总溫，求解与所需模拟状态点的进气总压和所需模拟状态点的进气总溫对 应的所需模拟状态点的进气空气流量，所需模拟状态点的补氧流量，所需模拟状态点的加 热器供油流量。
[0041] 所述进气系统状态点参数方程组中，可将
f 换戈
。
[0042] 所述进气系统状态点参数方程组中，马=14. 7。
[0043] 所述进气系统状态点参数方程组中，所述进气总溫为燃烧后的溫度，所述当前进 气总溫为进一步燃烧前溫度。
[0044] 所述试车台状态点进气模拟控制方法可用于直连式试车台。
[0045] 所述试车台状态点进气模拟控制方法可用于发动机状态点进气模拟。
[0046] 最后说明的是，W上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较 佳的实施例对本发明进行了详细说明，本领域的技术人员应当理解，可W对本发明的技术 方案进行修改和等同替代，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明 的权利要求范围当中。
【主权项】
1. 一种试车台状态点进气模拟控制方法，其特征在于，包括如下步骤： 1) 、根据当前状态点的进气总压，进气空气流量，补氧流量，进气总温，发动机供油油 量，与所需模拟状态点的进气总压，进气空气流量，补氧流量，进气总温，发动机供油油量的 设定值的差值通过进气系统状态点参数方程组解算出单个参数的控制量； 2) 、根据所述步骤1)中所解算出的单个参数的控制量，调节控制上述参数的各阀门的 开度，使得在下一循环开始时，设定各阀门的开度满足所述步骤1)中所解算出的单个参数 的控制量； 3) 重复所述步骤1)和步骤2)直至模拟精度满足要求； 所述进气系统状态点参数方程组为：Qmi - Qma^Qmo^Qmj Pti = Pt2+Apt2 所述进气系统状态点参数方程组中，qmi为进气流量，qma为进气空气流量，qm。为补氧流 量，为加热器供油流量，ptl为进气总压，仏为进气截面面积，Ttl为进气总温，q^)为计算 截面气体流量系数，T tlQ为当前进气总温，Π 为燃烧效率，Q伪加热器供油汽化潜热，α为过热 空气系数，CP为燃气定压比热，Cva为空气调节阀流量系数，P sa为气源压力，pt2为空气调节阀 阀后压力，γ为空气质量比重，1^为空气源温度，AP t2为管道压力损失，1^为混合前空气温 度，cpa为空气定压比热，Ts。为混合前补氧温度，Cp。为氧气定压比热，Qo为加热器供油汽化潜 热，g为理论空燃比； 在所述进气系统状态点参数方程组中，已知当前态点的进气空气流量，当前态点的补 氧流量，当前态点的加热器供油流量，当前态点的进气总压，当前态点的进气总温，当前态 点的当前进气总温，当前态点的过热空气系数，和所需模拟状态点的进气总压，所需模拟状 态点的进气总温，求解与所需模拟状态点的进气总压和所需模拟状态点的进气总温对应的 所需模拟状态点的进气空气流量，所需模拟状态点的补氧流量，所需模拟状态点的加热器 供油流量。2. 根据权利要求1所述的试车台状态点进气模拟控制方法，其特征在于，所述进气系统 状态点参数方程组中，将式1替换为3. 根据权利要求1或2所述的试车台状态点进气模拟控制方法，其特征在于，所述进气 系统状态点参数方程组中，0=14. 7。4. 根据权利要求1-3任一项所述的试车台状态点进气模拟控制方法，所述进气系统状 态点参数方程组中，所述进气总温为燃烧后的温度，所述当前进气总温为进一步燃烧前温 度。5. 根据权利要求1-3任一项所述的试车台状态点进气模拟控制方法，所述试车台状态 点进气模拟控制方法可用于直连式试车台。6. 根据权利要求1-3任一项所述的试车台状态点进气模拟控制方法，所述试车台状态 点进气模拟控制方法可用于发动机状态点进气模拟。
【专利摘要】本发明公开了一种试车台状态点进气模拟控制方法，包括如下步骤：1)、根据当前状态点的进气总压，进气空气流量，补氧流量，进气总温，发动机供油油量，与所需模拟状态点的进气总压，进气空气流量，补氧流量，进气总温，发动机供油油量的设定值的差值通过进气系统状态点参数方程组解算出单个参数的控制量；2)、根据所述步骤1)中所解算出的单个参数的控制量，调节控制上述参数的各阀门开度，使得在下一循环开始时，设定各阀门开度满足所述步骤1)中所解算出的单个参数的控制量；3)重复所述步骤1)和步骤2)直至模拟精度满足要求；与现有技术相比，本发明提供的试车台状态点进气模拟控制方法，缩短了发动机试验时间，降低试验成本，提高试验效率。
【IPC分类】G01M15/00
【公开号】CN105628388
【申请号】CN201511017589
【发明人】周培好, 徐元元, 陆小平
【申请人】北京航天三发高科技有限公司
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2015年12月30日