一种采用双余度控制规律处理控制传感器信号故障的方法

摘要

一种采用双余度控制规律处理控制传感器信号故障的方法，其特征在于：提出采用双余度控制规律进行控制传感器信号故障处理方法，提出双余度控制规律设计概念和备份控制规律设计原则，提出双余度控制规律的备份控制规律设计方法和设计流程；主控制规律的设计是以使航空发动机全包线范围内获得最佳的推力和经济性、保证发动机工作的稳定性和结构强度为目标；本发明提供的备份控制规律设计方法是在主控制规律设计完成的基础上，按照备份控制规律设计原则进行备份控制规律设计。本发明的优点：提高数字式控制系统的故障处理能力，可以提高航空发动机的任务可靠性；更容易满足高性能航空发动机实时控制的要求，更易于实现，提高航空发动机的综合性能。

主权项

一种采用双余度控制规律处理控制传感器信号故障的方法，其特征在于：1).提出采用双余度控制规律进行控制传感器信号故障处理方法：现行航空发动机控制规律，对于控制变量发动机主燃烧室燃油量，在全飞行包线内只能闭环控制一个被控参数，在不同包线区域根据发动机进口温度T1进行逻辑判断，或者闭环控制高压转子转速N_H，或者闭环控制低压转子转速N_L；正常情况下根据发动机进口温度T1进行逻辑判断，执行主控制计划；当控制系统正在进行闭环控制的转速传感器或其输入信号处理模块的所有硬件余度都发生故障的情况下，根据故障信号进行逻辑判断，执行备份控制规律，构成备份闭环控制回路，隔离已经发生故障的原闭环控制转速传感器信号，达到系统重构的目的，提高航空发动机的任务可靠性；2).提出双余度控制规律设计概念和备份控制规律设计原则提出了双余度控制规律的设计概念；双余度控制规律就是把余度技术应用于控制规律设计之中，原来设计的控制规律作为主控制规律，再设计一个备份的控制规律，当主控制规律无法实现时，实现备份的控制规律，保证发动机能安全地完成任务；备份控制规律设计原则：(1)要求设计的备份控制规律能够保持发动机的性能指标不变；(2)在从主控制规律转换到备份控制规律的故障处理过程中发动机工作状态平稳，发动机推力不允许突变；(3)设计的备份控制规律易于实现，被控参数传感器在发动机上已经配备，不增加航空发动机的重量；3).提出双余度控制规律的备份控制规律设计方法和设计流程主控制规律的设计是以使航空发动机全包线范围内获得最佳的推力和经济性、保证发动机工作的稳定性和结构强度为目标；备份控制规律设计方法是在主控制规律设计完成的基础上，按照备份控制规律设计原则进行备份控制规律设计；(1)按照备份控制规律设计原则第三条，选择被控参数；(2)根据备份控制规律设计原则第一条的要求，以实现发动机工作状态不变为目标进行备份控制规律的初步设计；(3)按照备份控制规律设计原则第二条，修正航空发动机工作状态有差异之处的备份控制规律；(4)用航空发动机总体性能设计程序执行主控制规律计算航空发动机的推力、耗油率等性能指标；(5)用相同的航空发动机总体性能设计程序执行备份控制规律计算航空发动机的推力、耗油率等性能指标；(6)对比执行主控制规律和备份控制规律的计算结果，判断是否满足航空发动机的控制精度要求；如果不满足要求，按照备份控制规律设计原则第二条，进一步修正性能指标有差异之处的备份控制规律；如果满足要求，备份控制规律设计完成。