航空发动机控制复习题

M T M C M C M )0 ( T )0 J q q q f d n f f m, f m, f 30 g n g m, fj gq m, f g j gf M M M M T M T M T ( C )0 dt ( C )0 n j ( C )0 n j n n n n n n M T M C M T M C ( ) ( )0 0 J q q q fj f f m , f m , f m , fj 30 令TE = ，K E = g ，K f g M C M T M C M T M M n C T j ( )0 ( )0 ( )0 n j n n n n n n dn 则动态方程可写成TE n K E gq m, f K f gf dt Kf KE 在零初始条件下，取拉氏变换得n( s) q m, f ( s) f ( s) TE s 1 TE s 1
图5.2 f
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稳态误差为零
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5.1试说明如图5.1所示转速控制系统的组成和工作原理，系统各元件的动 态方程如图5.2所示，画出其系统结构图，并求系统的闭环响应。
图5.1 转速控制系统结构图
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y K r h K1n dx p dt dx p dx Tu x Tu b dt dt qm , f K 3 n K 4 x p TE dn n K E qm , f K f dt Kc ( y x )
航空发动机控制
例题复习
航空发动机的动态数学模型
试推导飞行条件小偏差变化(即Pt 2 , Tt 2 变化)时,基本发动机的动态方程。
根据简化假设，只考虑发动机转子为储能部件，描述发动机动 态特性的运动方程式就是发动机转子的动态力矩平衡方程，即
d J M M T M C ( M T 为涡轮扭矩，M C为压气机扭矩） dt dn J M T ( n , qm , f , f ) M C ( n , q m , f , f ) 30 dt
在稳态情况下0=M T 0 M C 0 将上述式子线性化得 d (n0 n) J M T 0 M T M C 0 M C 30 dt

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M M C M M T M d n M T ( )0 n ( )0 qm, f ( T )0 f ( C )0 n ( )0 qm, f ( C )0 f dt n qm, f f n qm, f f

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带速度反馈的闭环转速控制系统
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组成：柱塞泵、转速测量装置、滑阀、比例杠杆、随动活 塞、反馈活塞、反馈滑阀。 假设发动机转速因飞行条件改变而下降，离心块5产生 的轴向换算力减小，在调整弹簧2的作用下，分油滑阀4向右移动， 使得活塞C腔连通高压油腔，A腔连通低压油腔，C腔压力升高， A腔压力下降。随动活塞9和反馈活塞8一起向左运动，油泵斜盘 倾角增加，供油量增加转速逐渐上升，反馈套筒通过杠杆6向右 移动。当反馈活塞移动时反馈滑阀也随其一起移动，当反馈滑阀 打开a孔，活塞中间腔B进油，中间腔容积变化使得随动活塞继 续向左运动，而反馈活塞反向运动，反馈活塞向平衡位置运动， 而随动活塞逐渐趋于新的平衡位置，使发动机转速恢复到给定转 速，整个系统又重新达到稳定平衡状态。

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M M C f f j M T n M T M C qm , f qm, fj M d n 1 g ( C )0 ( )0 g ( T )0 g dt n j n n nj qm , f qm , f n j qm , fj f f nj f j
整理得

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M C M T M C M d n M C M T ( )0 n ( )0 qm, f ( T )0 f dt n n qm, f qm, f f f
因为单位不一致，需相对化 qm, f n f 令n , q m, f ,f nj qm, fj fj 则