用于过滤原始设定值的方法和模块的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及管理引擎中的设定值的一般领域。
[0002]其更具体地寻求最小化在伺服控制模式下运行的并且其中经调节的值暂时地超过可变设定值的水平的系统中发生的过冲问题。
【背景技术】
[0003]本发明寻找到在用于调节涡轮喷气发动机的系统中的特别但不受限的应用，其中此系统的作用是为了维持喷气发动机的操作点，以获得由飞行员所强求的推力。
[0004]具体来说，特别地在涡轮喷气发动机领域，为了能够吸收该过冲现象，有必要在到达用于传送指定推力的最大速度与喷气发动机的机械强度极限之间提供安全界限，该过大尺寸以有害的方式导致涡轮喷气发动机的重力增加。
[0005]在涡轮喷气发动机领域，为了避免和限制过冲现象，通常的做法是对速度控制校正器网络实施调节，所述校正器网络生成用于涡轮喷气发动机的燃料调节单元的燃料流速命令。
[0006]不幸地，这些方法在最初调节满意的运行阶段过程中降低了校正器的性能。他们也要求调节单元快速且相对昂贵，以能够响应于由校正器网络所传递的设定值。
[0007]本发明特别寻求克服这些缺陷。
【发明内容】
[0008]本发明通过提出过滤在用于调节引擎的系统中的校正器网络的原始设定值的方法来满足该要求。该方法包括:
[0009]检测用于过滤原始设定值的过滤条件的步骤;以及
[0010]当过滤条件被检测到时将过滤设定值而不是原始设定值供应至校正器网络的步骤。
[0011]因此，以一般的方式，本发明提出了寻求过滤在校正器网络上游处的设定值的方案，从而使得可避免替换或调整校正器网络引起的所有问题。
[0012]以本发明的【具体实施方式】，当引擎速度超过保护阈值时过滤条件是真实的。
[0013]该特别实施方式使得可仅仅以非常高的接近于引擎的机械强度限值的引擎速有利地起作用。
[0014]在本发明的特别实施方式中:
[0015]只要引擎速度没有在过滤设定值周围被稳定，经过滤的设定值就受限于阈值；以及
[0016]经过滤的设定值逐渐提升，直至一旦引擎速度在经过滤设定值周围被稳定，其就到达原始设定值。
[0017]该实施方式使得可在加速的末端减缓速度梯度，以充分缓慢地接近最后设定值，从而避免过冲。
[0018]因此，本发明也提供用于过滤在用于调节引擎的系统中的校正器网络的原始设定值的模块，该模块包括:
[0019]检测用于过滤原始设定值的过滤条件的步骤;以及
[0020]当过滤条件被检测到时用于供应具有经过滤设定值而不是原始设定值的校正器网络的设备。
[0021]本发明还提供用于调节涡轮喷气发动机的系统，所述系统包括上述过滤器模块、校正器网络、喷射器和速度传感器。
[0022]本发明还提供包括上述调节器系统的涡轮喷气发动机。
【附图说明】
[0023]从参考附图所获得的以下说明显示了本发明的其它特点和优点，其显示了具有非限制性特征的实施例。
[0024]在附图中:
[0025]图1是在本发明的特定实施例中的涡轮喷气发动机的示意图；
[0026]图2显示在本发明的特定实施例中的调节器系统；
[0027]图3显示根据本发明的特定实施方式用于过滤设定值的原理；
[0028]图4是根据本发明的特定实施方式显示过滤器模块的示意图；
[0029]图5是显示可以在图4的过滤器模块中使用的梯度限制器的示意图；以及
[0030]图6是显示根据本发明的特定实施方式的设定值过滤方法的主要步骤的流程图。
【具体实施方式】
[0031]图1是根据本发明的特定实施例的飞机涡轮喷气发动机1的示意图。
[0032]以已知的方式，纵轴X-X的涡轮喷气发动机特别包括风扇42，所述风扇42将气流传送至主流流通通道44和与主流流动通道同轴的次流流动通道46。
[0033]从上游至下游，沿着穿过其中的气流的流动方向，主流流动通道44包括:低压压气机48;高压压气机50;燃烧室52;高压涡轮54;以及低压涡轮56。
[0034]涡轮喷气发动机1由本发明的调节器系统20调节并在图2中显示。以一般方式，该调节器系统确定燃料流速设定值WF32C，并根据所确定的燃料流速设定值使燃料喷射到涡轮喷气发动机中。
[0035]在上述实施例中，调节器系统20包括根据本发明的过滤器模块5、校正器网络6、喷射器7和速度传感器8。
[0036]以已知的方式，校正器网络6根据在引擎速度设定值N1_CMD_LIM与由速度传感器8所确定的经测量的引擎速度N1_MES之间的差来将流速设定值WF32C提供至喷射器7。
[0037]以明显的方式，由过滤器模块5所确定的引擎速度设定值N1_CMD_LIM是接近于涡轮喷气发动机1的机械强度限值而被过滤的设定值。
[0038]在上述实施例中，过滤器模块5根据于与由飞机的飞行员所控制的节流阀杆4的位置成比例的原始引擎速度设定值C1_CMD_0P以及根据由速度传感器所确定的经测量的引擎速度N1_MES来确定经过滤的引擎速度设定值N1_CMD_UM。
[0039]图3显示过滤器模块5的运行原理。在该图中:
[0040]横坐标轴是轴绘制时间p
[0041]纵轴显示引擎速度，即^该例子中的高压线轴50，54的转速；
[0042]由涡轮喷气发动机的机械特征所限定的引擎速度限值N1_MAX;
[0043]原始引擎速度设定值N1_CMD_0P;
[0044]经过滤的引擎速度设定值N1_CMD_UM;以及
[0045]经测量的引擎速度N1_MES。
[0046]根据本发明，经过滤的引擎速度设定值N1_CMD_LIM是以三个阶段来管理的，即:
[0047]非保护的第一阶段(PNP)，只要原始引擎速度设定值N1_CMD_0P少于保护阈值SEUIL_PR0T，在该阶段过程中，经过滤的设定值N1_CMD_LIM准确地对应于原始设定值Nl_CMD_0P，不执行原始设定值校正。
[0048]稳定化的第二阶段(PSTAB)，在该阶段过程中，当原始引擎速度设定值N1_CMD_0P超过该保护阈值SEUIL_PR0T时，只要引擎速度N1_MES没有在受限的引擎速度设定值Nl_CMD_LIM周围被稳定，则经过滤的引擎速度设定值N1_CMD_UM就被迫使为保护阈值SEUIL_PR0T的值；以及
[0049]中等加速的第三阶段(PAM)，在该阶段过程中，一旦引擎速度N1_MES在经过滤的设定值N1_CMD_LIM周围被稳定一稳定持续时间DSTAB，则受限的引擎速度设定值N1_CMD_LIM就逐渐地被导致更接近于跟随中等斜坡RMP的原始引擎速度设定值N1_CMD_0P。
[0050]在上述的实施方式中，稳定持续时间DSTAB被选择为大约0.5秒，斜坡RMP具有使名义控制水平达到大约0.8秒的大约200转rpm/s的梯度。
[0051 ]图4显示在本发明的特定实施例中的过滤器模块。
[0052]在以下描述中，考虑到以采样周期Te为样本的信号和参数。在例子中，该采样周期可以是20毫秒(ms)至40毫秒的量级。
[0053]然而，应该注意到，本发明可很好地使用是连续的信号和参数来实施。
[0054]如上所述，过滤器模块5接收作为输入的原始引擎速度设定值N1_CMD_0P和引擎速度测量值N1_MES;以及其输出经过滤的引