一种二元矢量喷管收敛段控制方法及装置与流程

本申请属于发动机控制，具体涉及一种二元矢量喷管收敛段控制方法及装置。

背景技术：

1、在现有二元矢量喷管设计方案中，分为收敛段和扩张段，收敛段用于调节二元矢量喷管的喉道面积，扩张段用于调节二元矢量喷管的出口面积。

2、收敛段上下两片调节片均由作动筒单独控制，互不干涉。作动筒位移由线位移传感器进行反馈，在发动机装配后对作动筒进行标定，形成作动筒位移与喷管喉道面积一一对应的关系。当单侧收敛段作动筒线位移传感器故障时，虽可对作动筒进行控制，但无法获取作动筒位移，亦无法通过作动筒位移与喷管喉道面积一一对应的关系获取喷管喉道面积。现有技术方案通常对故障侧喷管喉道面积a8进行开环控制，收喷口时，将a8置为机械最小喷口，另一侧对称控制；放喷口时，将a8置为机械最大喷口，另一侧对称控制，同时为保证发动机安全，通常需要降低发动机转速。

3、上述控制方式未充分发挥收敛段双侧可单独调节的功能特点，使得发动机喷管喉道面积无法按原控制计划进行调节，整机匹配偏离设计状态，影响发动机的推力与耗油率。另一方面，由于喷管喉道面积只能置于最大或最小，主机将不具备接通加力功能。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本申请提供一种二元矢量喷管收敛段控制方法及装置，解决二元矢量喷管单侧收敛段线位移传感器故障时整机匹配偏离设计状态以及无法接通加力的问题。

2、本申请第一方面提供了一种二元矢量喷管收敛段控制方法，主要包括：

3、步骤s1、获取发动机进口大气条件，获取发动机低压换算转速或者油门杆角度；

4、步骤s2、基于第一标定关系确定喷管喉道面积，同时，基于第二标定关系确定低压涡轮出口燃气压力，其中，所述第一标定关系为不同发动机进口大气条件下低压换算转速或者油门杆角度与喷管喉道面积之间的关系，所述第二标定关系为不同发动机进口大气条件下低压换算转速或者油门杆角度与低压涡轮出口燃气压力之间的关系；

5、步骤s3、根据所述喷管喉道面积对线位移传感器未出故障侧的收敛段作动筒进行开环控制，根据所述低压涡轮出口燃气压力对线位移传感器故障侧的作动筒进行闭环控制。

6、优选的是，步骤s1中，所述发动机进口大气条件包括高度、马赫数。

7、优选的是，步骤s1中，所述发动机进口大气条件包括发动机进口大气压力与温度。

8、优选的是，步骤s2中，所述第一标定关系及所述第二标定关系事先通过发动机地面台及高空台试验数据中获取，并预制在发动机控制器中。

9、本申请第二方面提供了一种二元矢量喷管收敛段控制装置，主要包括：

10、参数获取模块，用于获取发动机进口大气条件，获取发动机低压换算转速或者油门杆角度；

11、喷管喉道面积与低压涡轮出口燃气压力获取模块，用于基于第一标定关系确定喷管喉道面积，同时，基于第二标定关系确定低压涡轮出口燃气压力，其中，所述第一标定关系为不同发动机进口大气条件下低压换算转速或者油门杆角度与喷管喉道面积之间的关系，所述第二标定关系为不同发动机进口大气条件下低压换算转速或者油门杆角度与低压涡轮出口燃气压力之间的关系；

12、作动筒控制模块，用于根据所述喷管喉道面积对线位移传感器未出故障侧的收敛段作动筒进行开环控制，根据所述低压涡轮出口燃气压力对线位移传感器故障侧的作动筒进行闭环控制。

13、优选的是，所述发动机进口大气条件包括高度、马赫数。

14、优选的是，所述发动机进口大气条件包括发动机进口大气压力与温度。

15、优选的是，所述第一标定关系及所述第二标定关系事先通过发动机地面台及高空台试验数据中获取，并预制在发动机控制器中。

16、本申请的发动机喷管喉道面积可按原控制计划进行控制，保证了整机匹配不偏离设计状态，使得发动机具备接通加力的能力。

技术特征：

1.一种二元矢量喷管收敛段控制方法，应用于二元矢量喷管收敛段单侧作动筒线位移传感器故障时对收敛段的控制，其特征在于，该方法包括：

2.如权利要求1所述的二元矢量喷管收敛段控制方法，其特征在于，步骤s1中，所述发动机进口大气条件包括高度、马赫数。

3.如权利要求1所述的二元矢量喷管收敛段控制方法，其特征在于，步骤s1中，所述发动机进口大气条件包括发动机进口大气压力与温度。

4.如权利要求1所述的二元矢量喷管收敛段控制方法，其特征在于，步骤s2中，所述第一标定关系及所述第二标定关系事先通过发动机地面台及高空台试验数据中获取，并预制在发动机控制器中。

5.一种二元矢量喷管收敛段控制装置，其特征在于，包括：

6.如权利要求5所述的二元矢量喷管收敛段控制装置，其特征在于，所述发动机进口大气条件包括高度、马赫数。

7.如权利要求5所述的二元矢量喷管收敛段控制装置，其特征在于，所述发动机进口大气条件包括发动机进口大气压力与温度。

8.如权利要求5所述的二元矢量喷管收敛段控制装置，其特征在于，所述第一标定关系及所述第二标定关系事先通过发动机地面台及高空台试验数据中获取，并预制在发动机控制器中。

技术总结
本申请属于发动机控制技术领域，具体涉及一种二元矢量喷管收敛段控制方法及装置，应用于二元矢量喷管收敛段单侧作动筒线位移传感器故障时对收敛段的控制。该方法包括：步骤S1、获取发动机进口大气条件，获取发动机低压换算转速或者油门杆角度；步骤S2、基于第一标定关系确定喷管喉道面积，同时，基于第二标定关系确定低压涡轮出口燃气压力；步骤S3、根据所述喷管喉道面积对线位移传感器未出故障侧的收敛段作动筒进行开环控制，根据所述低压涡轮出口燃气压力对线位移传感器故障侧的作动筒进行闭环控制。本申请的发动机喷管喉道面积可按原控制计划进行控制，保证了整机匹配不偏离设计状态，使得发动机具备接通加力的能力。

技术研发人员：陈伟博,程荣辉,张志成,薛海波,张志舒,柏帅宇,袁继来,阮文博
受保护的技术使用者：中国航发沈阳发动机研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/2/6