郑航15级航空发动机控制纲要

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第七章 航空发动控制计划概述

第七章 航空发动控制计划概述

低压压气机的工作线位 置(A9=常数)
(2)发动机控制计划 为充分发挥双轴发动机的潜能,就要选择nH、nL、Tt4作为被控 参数,同时对三个参数进行控制,就需要有三个控制量,除 供油以外,其余两个要从发动机部件的几何可调参数中选择 。要使发动机部件几何可调,发动机控制装置的质量、结构 复杂程度及研制生产费用就会大大增加。因此,双轴涡轮喷 气发动机仍广泛采用尾喷口面积A9固定的控制计划,即下面 所述基本控制计划。由于只有Wf一个控制量,所以只能保证 一个被控参数随飞行条件按给定规律变化。 ① 保持低压转子转速不变的控制计划 Wf →nL=常数 ② 保持高压转子转速不变的控制计划 Wf →nH=常数 ③ 保持涡轮前温度不变的控制计划 Wf →Tt4=常数

双轴涡轮喷气发动机示意图
高压压气机和高压涡轮的共同工作和单轴涡喷发动机类似 ,即高压涡轮膨胀比πTH=常数的工作线。 根据流过低压涡轮喷嘴喉部与尾喷管出口的流量连续条件 ,当尾喷管中气流处于临界以上流动状态时,低压转子的共同 工作线也是πTH=pt4.5/ pt5 =常数的工作线。 双轴发动机高压压气机特性图上的共同工作线的位置与形 状则受发动机工作条件改变时的高压压气机增压比πCH变化规 律的影响。

涡扇发动机的共同工作与控制计划 (1)共同工作特点 ① 分开排气的双轴涡轮风扇发动机 ② 混合排气涡轮风扇发动机 (2)被控参数的选择 ① 一般情况下,涡轮风扇发动机的被控参数可以从nH、nL、Tt4 和内涵总增压比(或称EPR,是低压涡轮出口总压与低压 压气机进口总压之比)等参数中选择,对几何不可调的涡 扇发动机只能选择其中的一个参数作为被控参数。 ② 涡轮风扇发动机的控制计划与双轴涡喷发动机基本相同, 即可采用式(7-6) ~式(7-8)的等低(高)压转速调节 和等涡轮前温度调节。所不同的是许多涡扇发动机上选择 EPR作为被控参数,采取如下控制方案Wf →EPR=常数

飞机发动机的控制和维护

飞机发动机的控制和维护

飞机发动机的控制和维护发表时间:2018-07-23T16:33:43.407Z 来源:《知识-力量》2018年8月上作者:田乐杜壮[导读] 伴随科技的不断创新,将来的航空领域必然会迎来巨大的进步。

而且在这个领域中也存在较大的研究价值,对于飞机而言,发动机是必不可少的,它会在经济与环保方面被不断改善,一直沿着时代发展的轨道正常进行。

(中国飞行试验研究院,陕西阎良 710089)摘要:伴随科技的不断创新,将来的航空领域必然会迎来巨大的进步。

而且在这个领域中也存在较大的研究价值,对于飞机而言,发动机是必不可少的,它会在经济与环保方面被不断改善,一直沿着时代发展的轨道正常进行。

本文浅析飞机发动机的控制和维护。

关键词:飞机;发动机;控制和维护引言发动机因为工作环境通常为高温高压,而且持续时间一般较长,其设计难度与要求是其它任何领域都无法比拟的,其发动机设计至出厂的锁消耗的时间要比飞机整体的研制长的多,而且只有发动机正常运转才能确保飞机的正常航行,因此飞机发动机是必不可少的。

所以,在飞机发动机的研究领域投入足够的精力可以为航空领域的发展奠定良好的基础,而且具有重大的现实意义。

1航空涡轮发动机控制和维护 1.1控制调节 1.1.1点火启动下面我们以涡轮风扇式发动机为例,民航飞机常用的CFM56发动机,在辅助动力装置或地面电、气源准备好的情况下,驾驶舱完成一系列发动机启动操作流程后,指令传送至发动机控制组件ECU,它会通过HMU控制燃油系统打开供油通道。

与此同时,高压引气由引气管路传到起动机,带动起动机转动。

高压引气再由发动机的附件齿轮箱和传输齿轮箱带动发动机的N2转子,并且开始加速。

当发动机的N2转子转速达到16%时,再由ECU控制两个点火盒,选择其中一个通电点火。

转速达到22%时,燃烧室周围的一圈燃油喷嘴开始喷油,燃烧室开始工作,发动机转速继续增加,这个过程中ECU会监控所有的参数,如果发现不正常的地方例如涡轮排气总温EGT超温等现象,ECU会自动做出选择,中断发动机起动。

航空发动机控制系统

航空发动机控制系统
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• 如何通过调节油门给定转速 • 当推油门时,则通过传动臂,齿轮,齿套等来改变调准弹簧力转速给定值改 变 • 控制器相应地调节供油量,将转速调到给定值 • 具体工作原理 • 思考
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• 闭环控制的优缺点 • 控制器感受的不是外界的干扰量,而是直接感受发动机(被控对象)的被控 参数(转速) • 当被控参数有了偏离后,才被控制器感受,再进行控制,使被控参数重新恢 复到给定值 • 由于它是按被控参数的偏离信号而工作的,故称闭环控制的工作原理为偏离 原理。 • 它的优点是控制比较准确,但控制不及时,滞后
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• 8.2 液压机械式发动机控制系统 • 发动机控制系统分类 • 液压机械式 • 监控型电子式 • 全功能数字电子式 • 液压机械式及气动机械式燃油控制器 • 目前为止民用航空发动机上使用最多的控制器 • 它有良好的使用经验和较高的可靠性 • 它除控制供往燃烧室的燃油外,还操纵控制发动机可变几何形状,例如 可调静子叶片、放气活门、放气带等,保证发动机工作稳定和提高发动 机性能
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• 开环控制 • 控制器与发动机的关系以及信号传递的关系形成一个开路,故称为开环控制 系统 • 被控对象的输出量是发动机的转速n,控制器的输入量是干扰量f; 而控 制器的输出量是qmf
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• 敏感元件(膜盒) • 感受进气总压; 进气总压是飞行高度和飞行马赫数的函数;
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• (1)容积式泵
• 容积式泵是依靠泵的抽吸元件作相对运动,交替改变元 件间的自由容积进行吸油、排油的
• 供油量取决于元件一次循环运动中自由容积变化的大小。 在一定的供油量下,泵根据出口处的液体流动阻力来建 立压力。这类泵在航空发动机上应用最广,如:柱塞泵、 齿轮泵、旋板泵(叶片泵)

MHT6020-2021民用航空燃料质量控制和操作程序

MHT6020-2021民用航空燃料质量控制和操作程序

MHT6020-2021民用航空燃料质量控制和操作程序�DA 00备案号:MH中华人民共和国民用航空行业标准MH/T 6020―2021 代替MH 6020―2000民用航空燃料质量控制和操作程序Commercial aviation fuel quality control & operating procedures(包括对 2021 年版的第一次修订内容)2021-03-10 发布2021-06-01 实施中国民用航空总局发布MH/T 6020―2021修订记录所涉及的正文 1、船运航空油料提取油样进行检验的变对 MH/T 6020-2021 2021 年 3 月化版 2、飞机加油期间进行油样检查的变化的第一次修订 3、微生物测试的要求修订号日期责任方标准编写组修订声明本标准已对 2021 年版进行了第一次修订,目的是更适合当前民用航空燃料质量管理的实际工作,把其内容提高到一个新版本的标准。

历史记录本标准取代以下标准:MH/T 6020-2021,2021 年 3 月 10 日发布,2021 年 6 月 1 日实施 MH 6020-2000,2000 年 3 月 15 日发布,2000 年 6 月 1 日实施ⅠMH/T 6020―2021目次前言............................................................................ .............................................................................. .. III 1 范围............................................................................ .............................................................................. ........ 4 2 规范性引用文件 ........................................................................... ................................................................... 4 3 术语和定义............................................................................ .......................................................................... 4 4 总则............................................................................ .............................................................................. ........ 6 5 取样和检验............................................................................运输、储存和加注设备 ........................................................................... ....................................................... 8 7 生产验收............................................................................ ............................................................................10 8 接收程序............................................................................ .. (1)19 接收后操作程序 ........................................................................... ................................................................. 13 10 储存程序............................................................................ .. (14)11 发出程序............................................................................ .. (15)12 加注程序............................................................................ .. (16)13 设施、设备的清洗............................................................................ .......................................................... 19 14 专机油料的质量保障程序 ........................................................................... ............................................... 20 15 燃料的回收和降质............................................................................ .......................................................... 20 16 应急程序............................................................................ .. (21)17 安全预防措施 ........................................................................... ................................................................... 21 18 接受检 (22)附录 A(规范性附录)过滤设备的定期维修检查 ........................................................................... ............. 22 附录 B(规范性附录)航空燃料的检验\\重新评定项目 ........................................................................... .... 26 附录 C(资料性附录)质量控制职责 ........................................................................... ................................. 31 附录 D(资料性附录)炼油厂发油单 ........................................................................... (33)附录 E(资料性附录)航空燃料转输发出合格证和航空燃料接收检查单 ................................................. 35 附录 F(资料性附录)个人防护用品(PPE)配备指南 ........................................................................... (37)ⅠMH/T 6020―2021前言本标准依据联合检查集团(JIG)、国际航空运输协会航空公司油料质量联盟(IATA FQP)、美国航空运输协会(ATA)航空油料的质量控制和操作程序等最新国际标准和技术文件对MH6020-2000 进行了修订。

《航空发动机控制》课程设计及综合实验指导书

《航空发动机控制》课程设计及综合实验指导书

《航空发动机控制》课程设计及综合实验指导书张天宏编南京航空航天大学能源与动力学院系统控制与仿真研究室2004年12月目录1.引言 (3)2.课程设计任务单 (5)2.1 示例1 (5)2.2 示例2 (6)2.3 示例3 (7)2.4 示例4 (8)2.5 示例5 (9)3.课程设计专题指导 (10)3.1“数字电子控制器总体设计”课程设计指导 (10)3.2“数字电子控制器控制算法设计”课程设计指导 (13)3.3“数字电子控制器的实现与验证”课程设计指导 (15)3.4“串行通信接口设计”课程设计指导 (17)3.5 “典型功能电路模块设计”课程设计指导 (19)4.常用参考资料 (21)4.1“数字电子控制器总体设计”参考资料 (21)4.2 “数字电子控制器控制算法设计”参考资料 (31)4.3“数字电子控制器的实现与验证”参考资料 (40)4.4“串口通信接口设计”参考资料 (55)4.5“典型功能电路模块设计”参考资料 (64)图4.5-4 运算放大器引脚图 (68)4.6 电路设计软件Protel 99简介 (76)4.7 Multisim 2001简介 (78)4.8其他参考电路图 (80)1.引言“航空发动机控制”是飞行器动力工程专业的一门主干专业课程,它包括“发动机控制元件”和“发动机控制系统”两部分内容。

在过去的几十年间,南航飞行器动力工程专业控制方向的专业课程设计,一直是针对某型航空柱塞泵进行相关的机械设计。

在新世纪教学改革思想的指导下,从提高教学效果、深化教育改革和全面推进素质教育的角度,提出了“航空发动机控制”课程设计的教学改革思路,并制定了实施办法。

新的课程设计采用全新的适用于“现代航空发动机控制”的教学体系,将原先的机械设计内容变革为电子控制系统设计。

学生通过综合应用发动机控制、电工电子学、自动控制、自动检测、计算机控制等课程的知识,进行一系列的工程实践。

该课程设计可以帮助学生提高学习兴趣,增强分析问题和解决问题的综合能力。

民航局令第132号CCAR-23-R3正常类、实用类、特技类和

民航局令第132号CCAR-23-R3正常类、实用类、特技类和

正常类、实用类、特技类和通勤类飞机适航规定
目录
A 章 总则.......................................................................................................................................1 第 23.1 条 适用范围......................................................................................................................1 第 23.2 条 特别追溯要求..............................................................................................................1 第 23.3 条 飞机类别......................................................................................................................1 B 章 飞行.......................................................................................................................................2 总则 .............................................................................................

航空发动机控制规律的技术研究

航空发动机控制规律的技术研究

5结论
本文根据某涡扇发动机 的结构及性 能特点 ,对起动控 制 规律、稳态控 制规 律及 加减速控制规律等进行 了研究 。通过 半物理仿真试验验证 ,某涡扇发动机采用 的控制规律满 足发 动机 工作 的要求,为后续控制系统 匹配发动机整机试验奠定 了基 础 。 源自3 . 2稳态控制规 律
3 . 2 . 1慢 车 状 态 控 制 规 律 任何类 型的燃气 涡轮 发动机,慢车推力 的大 小主要取 决 于 空 气 流 量 。在 慢 车 状 态 附近 ,几 何 不 可 调 的燃 气 涡 轮 发 动 机空气流量 同发 动机 的转速成正 比。因此,调整慢车状态 最 简单的方法是通过调节供 油量 来调 整转速。当慢车转速相 同 时 ,进入发动机 的空气流 量会 随外界大气温度 T H 和大气压 力P H而变 化,因此最合理的慢车控制规律是慢车转速 n H , i d l e 随 外界 大气 参数 T H 和P H 按一定规律变化 , 即n H , i d l e = f
3 . 3加减速控 制规律
某 涡 扇 发 动机 的 几 何 通 道 面 积 不 可 调 ,且 只具 有 放 气 活 门 防 喘 功 能 。 因此 ,在 忽 略压 气 机 进 出 口总压 的影 响后 ,某 涡扇发动机采 用 W f = f( t )的加减速控制规律 ,即发动机在 各个状态 之间按固定的时间实现加减速。
3控 制规律的研究
3 . 1起动 控制规律
某 涡扇发动机的起动控制与其他发动机 一样 ,要求在完 成 点火 后 自动 加 速 到 慢 车 状 态 ,且 不 能产 生 压 气 机 喘 振 和 涡
4半物理仿真试验
4 . 1试验原理
由于 航 空 发 动 机 控 制系 统 的特 殊 性 ,在对 控 制 系 统 进 行 仿真时大 多采用半物理 实时仿真 ,其试验 原理 如图 4所 示。 在 某 涡 扇 发 动 机 控 制 系 统半 物 理 仿真 试验 中 , 电子 控 制 器 和 执行机构均为实物 ,仅发动机为计算机数学模 型。

航空发动机控制基础

航空发动机控制基础

摩擦。
将元件浸在油中,使干摩擦变为湿摩擦。
为了减少振荡的影响,飞重浸在油中旋转。 温度会对灵敏度产生影响。 1 飞重比重大,体积小 2 采取温度补偿装置
二 脉冲式转速传感器 变磁阻式转速敏感元件
E g 4.44Zs f10
8
遮断射流式转速敏感元件
气动式转速敏感元件
第四章 传感器(2)
4 动态特性 元件在过渡过程中的特性。 最好的情况是:转速或弹簧力发生突变时,导杆 迅速而且没有震荡的达到新的平衡点。 导杆和飞重块质量都很小,弹簧刚度比较大。 这样可以忽略掉惯性力和阻尼力的影响。
5 结构 为了提高灵敏度,应设法减少摩擦力 飞重支承上安装滚珠轴承或摆动销
使分油活门与飞重一起旋转,将静摩擦变为动
ymax y 100% ymax
航空发动机对控制装置的基本要求
可靠性高,维护性好 采用分布式结构降低控制系统的复杂性 将控制器安装在远离发动机的区域 采用砷化镓和碳化硅制造电子元器件 提高系统的耐高温、抗振动和抗电磁干扰的能 力
航空发动机对控制装置的基本要求
可更改性好,满足先进发动机对控制不 断增加的要求
航空发动机对控制装置的基本要求
安全限制 超转限制 超温限制 超压限制 超功率限制
民航发动机的控制类型 机械液压式控制 JT8D JT9D-7J PT6T 监控型电子式控制 JT9D-7R4 CFM56-3 RB211-535E4 全权限数字电子控制 PW4000 V2500 CFM56-5 Trent GE90
对测量元件的要求: 灵敏性好 迟滞性小 准确性好 抗干扰性强
转速
一 机械离心式
输入量 n 输出量 y
特性分析 1 元件的灵敏度(n---y) 低灵敏区 可用工作区

航空发动机控制系统

航空发动机控制系统

发动机控制系统分类
(1)液压机械式
液压机械式及气动机械式燃油控制器仍然是目前为止民用航空发动机上使用最多的控制器。它有良好的使用 经验和较高的可靠性。除控制供往燃烧室的燃油外,还可操纵控制发动机可变几何形状,例如可调静子叶片、放 气活门、放气带等,保证发动机工作稳定和提高发动初性能。
(2)监控型电子式
(1)燃油流量控制
根据发动机的不同状态(包括起动、加速、稳态、减速、反推等),将清洁的,无蒸气的、经过增压的、计量 好的燃油供给燃烧室。在控制中要求:不能喘振;不能超温;不能超转;不能富油熄火;不能贫油熄火。这就是所谓 的推力控制、过渡控制和安全限制。
(2)空气质量流量控制
对流经发动机的空气质量流量进行控制,以保证压气机工作的稳定性。它包括可调静子叶片(VSV)和放气活 门(VBV)等。
当飞行高度增加时,进入发动机的空气质量流量减少,控制器和膜盒同时感受到这一干扰量的变化,于是膜 盒膨胀,通过杠杆使档板活门的开度增大,随动活塞上腔的放油量增大,使随动活塞上移,并带动柱塞泵的斜盘 角变小,供油量减少与空气质量流量的减少相适应,从而保持转速不变。
复合控制
复合控制系统是开环和闭环控制的组合控制系统。这种控制系统兼有开环和闭环控制系统的优点,即控制及 时(响应快)又准确(精度高),工作稳定,但控制器的结构较复杂。
发动机的控制系统由控制系统和被控对象组成,控制系统的主要元件有敏感元件、放大元件、执行元件、供 油元件等。
闭环控制系统
闭环控制系统的被控对象的输出量就是控制器的输入量;而控制器的输出量是被控对象的输入量,在结构方 块图上,信号传递的途径形成一个封闭的回路。
敏感元件是离心飞重,其功用是感受发动机的实际转速;指令机构是油门杆,它通过传动臂,齿轮,齿套等来 改变调准弹簧力,确定转速的给定值;推力杆经钢索、连杆联到燃油控制器上的功率杆。

航空发动机的ltr控制

航空发动机的ltr控制

航空发动机的ltr控制摘要:本文旨在探讨如何使用LTR控制技术来提高航空发动机的性能。

为此,我们将首先介绍LTR控制技术,然后研究它与航空发动机性能的关系,并提出一些相关的改进措施。

最后,结合当前的应用实例,探讨航空发动机的未来发展方向。

关键词:LTR控制,航空发动机,性能改进,应用实例正文:LTR控制是一种突破性的技术,可以通过有效地利用噪声来提高航空发动机的效率和准确性。

LTR控制技术可以有效地解决流动噪声的引起的动力学问题,从而大大提高了发动机的性能。

首先,我们来了解一些基本的LTR控制概念,其次,我们研究LTR控制技术是如何提高航空发动机性能的。

为此,我们将阐述LTR控制技术的核心原理,并讨论其在航空发动机的控制技术中的应用。

除此之外,我们将分析LTR控制技术如何促进发动机的可靠性,有助于实现可重复性和可读性。

最后,为了预测未来,我们分析了当前LTR控制技术在航空发动机中的应用实例,并对未来的发展方向进行了探讨。

LTR控制技术的应用非常广泛,可以应用于航空发动机。

在航空发动机中,LTR控制技术可以有效调节涡轮滑轮的动态行为,从而提高发动机性能。

LTR控制应用于涡轮滑轮的特定方案可以获得接近期望的可靠性性能,而这些性能优化的发动机也可以满足现代飞机的需求,使其具有更好的效率和动力特性。

此外,LTR控制技术还可以用于涡轮滑轮控制原理,采用LTR控制原理可以有效调整流动参数,从而改善某些发动机的可扩展性和可靠性。

同时,LTR控制技术还可以用于涡轮滑轮系统的建模和仿真,用于模拟发动机的特定性能参数,使之满足用户的要求。

例如,如果发动机的性能低于期望,可以利用LTR控制技术进行仿真,通过检验和调整发动机的控制原理和参数,以达到更好的性能。

因此,LTR控制技术可以很好地应用于航空发动机的性能改进和涡轮滑轮的建模和仿真,可以有效地提高发动机的性能、可靠性和可扩展性。

另外,LTR控制技术也可以用于涡轮滑轮系统的实时控制和检测。

2019 航空发动机控制复习大纲 总结

2019 航空发动机控制复习大纲 总结

2019 年《航空发动机控制》复习提纲1.理解航空动力装置在地面条件下的安全工作范围。

它的工作受到慢车转速、最大转速、贫油熄火、涡轮前最高温度以及压气机喘振边界的限制。

2.理解航空动力装置在空中飞行时受到的各种限制。

高空低速时受燃烧室高空熄火的限制。

因为高空空气稀薄,燃油雾化质量差,难以稳定燃烧。

低空高速时受压气机超压限制。

因为压气机后压力过高,可能会损坏压气机、燃烧室等薄壁部件。

图中右边为最大飞行马赫数 MH 限制线。

右上方为进气道、飞机蒙皮承受的气动热限制,或称为超载边界。

发动机在空中熄火后,一般只能在空中起动区这一狭小范围内,利用发动机风车状态所造成的燃烧室压力而重新点火、起动。

3.理解航空发动机对控制装置的要求。

(P22)1 保证最有效地使用发动机、2 稳定工作,控制精度高、3 良好的动态品质、4 可靠性高,维护性好、5 可更改性好,满足先进发动机对控制不断增加的要求。

4.掌握可控变量的概念。

能影响被控对象的工作过程,用来改变被控参数大小的因素称为可控变量,如供往发动机的燃油流量Wf,涡桨发动机上螺旋桨的桨叶角β。

通常选择油气比(Wf /p3)作为主要的可控变量(原因在28题处也有):(1)因其与主燃烧室油气比的正比关系,油气比可以很好地控制涡轮燃气温度;(2)当发动机喘振时提供了自恢复的特征;(3)由于减少了控制器收益限制的变化,简化了控制规律,就如同使用修正参数来降低发动机性能参数的变化。

5.掌握被控参数的概念。

能表征被控对象的工作状态而又被控制的参数。

原则上能表征发动机推力大小的参数均可选作被控参数,如转速、涡轮前温度、涡轮后温度、增压比等,当然也包括推力本身。

现代民用航空发动机通常用N1和EPR作为被控参数。

6.掌握控制装置的概念。

用以完成既定控制任务的机构总和,又称控制器。

7.掌握干扰作用量的概念。

作用在被控对象或/和控制器上,能引起被控参数发生变化的外部作用量,如飞机的飞行高度H,飞行速度V、外界温度、压力等,通用可以用f表示。

航空发动机控制

航空发动机控制

航空发动机控制航空发动机控制简介航空发动机是播种机器可以失去,基于我们都清楚的事情。

发动机的控制是保证发动机工作状况良好、安全、可靠的前提。

航空发动机控制系统是综合应用传感、信号处理、微处理、电子技术等先进技术的高精度、高可靠的复杂系统,不仅具有高度的自控能力,还能根据飞机任务要求进行定制。

一、航空发动机控制的目的及其所要完成的任务航空发动机控制的目的,就是保证发动机安全、可靠地运行。

它可以保证发动机始终处于最优的运行状态,避免因操作错误或外部因素梭差(如高温、湿度和压力等)而导致的事故发生。

航空发动机控制所要完成的任务,主要包括以下几个方面:1、实现对发动机的启动、工作转速、停车手续和故障检测等控制。

2、通过监视发动机的工作情况,及时发现故障并采取相应的态势,防止故障引起事故。

3、为飞机提供满足特定任务要求的最优发动机参数(如燃油消耗、发动机功率、噪声和排放等)。

4、实现自适应控制,适应飞行任务和高、低温、高刹地区等不同环境条件。

二、航空发动机控制系统的组成航空发动机控制系统由的组成部分:发动机传感器、控制与数据处理器、执行器和人机接口等。

1、发动机传感器发动机传感器是架设在发动机地方的装置,用于监视发动机各部位的状况,以取得发动机的运行状态。

常用的发动机传感器有:(1)压力传感器——用于测量燃气流动的压力和燃油领付压力等。

(2)温度传感器——用于测量各部位的温度和排气温度等。

(3)速度传感器——用于测量高压涡轮和低压涡轮转速等,以控制发动机的工作转速。

(4)加速度传感器——用于测量振动、震荡和冲击力等。

(5)流量传感器——用于测量燃油流量和气体流量等。

(6)位置传感器——用于测量晶圆位置、调节器位置和排气门位置等。

2、控制与数据处理器控制与数据处理器是发动机控制系统的主要部分,其功能包括数据处理、故障检测、反馈控制等,它可以通过接收传感器的信号来监测发动机状态,并通过执行器实现相应的控制。

一个典型的控制器包括处理器、存储器和输入/输出功能,同时也能够对发动机进行智能判断,划分故障级别和预警。

航空发动机控制系统课件

航空发动机控制系统课件

案例三:某型飞机发动机控制系统的设计优化
设计优化目标
设计优化方案
优化效果评估
总结
提高某型飞机发动机控制系统 的性能和可靠性,降低故障率 。
对发动机控制系统的电路和控 制算法进行优化,采用更加先 进的传感器和执行器,提高系 统的自动化程度和智能化水平 。
经过优化后,发动机控制系统 的性能和可靠性得到了显著提 高,故障率大幅降低。同时, 系统的自动化和智能化水平也 得到了提升,提高了飞机的整 体性能。
REPORTING
日常维护与保养
01
02
03
每日检查
检查控制系统的外观是否 正常,各部件连接是否紧 固,线路是否完好等。
清洁与除尘
定期清洁航空发动机控制 系统的表面,去除灰尘和 污垢,保持清洁的工作环 境。
功能测试
对控制系统的各个功能进 行测试,确保其正常工作 。
定期维护与保养
定期更换磨损部件
01
供应量减少。
气动控制系统的工作原理
气动控制系统是利用空气作为工作介质来控制发动机的各种参数,如进气压力、进 气温度和进气流量等。
气动控制系统通常由空气压缩机、气瓶、调节阀和传感器等组成。
当发动机需要增加进气压力时,调节阀会打开,使更多的空气进入发动机;反之, 当发动机需要减小进气压力时,调节阀会关闭,使空气供应量减少。
陶瓷复合材料
陶瓷复合材料具有耐高温、耐磨损等特性,可用于制造高温部件, 提高发动机的工作温度和效率。
金属基复合材料
金属基复合材料具有高刚性和轻量化特点,可用于制造发动机的旋 转部件,提高发动机的稳定性和可靠性。
新技术的应用
人工智能技术
人工智能技术可用于航空发动机 控制系统的故障诊断和预测,提 高发动机的可靠性和安全性。

航空器用发动机的起动与停止控制策略

航空器用发动机的起动与停止控制策略

航空器用发动机的起动与停止控制策略航空器的发动机起动与停止控制策略是航空工程中非常重要的一部分。

在保证飞机正常起飞和降落之前,发动机的起动和停止必须严格控制,以确保航空器的安全性和可靠性。

本文将介绍航空器用发动机的起动与停止控制策略,并探讨其中的关键技术。

一、航空器发动机的起动控制策略航空器发动机的起动控制策略是确保发动机正常启动并达到运行状态的关键过程。

发动机的起动涉及到燃油供应、点火系统、气流调节以及监测系统等多个方面。

首先,燃油供应是发动机起动的基础,确保发动机内燃烧的燃料充足并达到适当的燃烧速度。

起动控制系统需要准确计算燃料的供给量,并确保在不同环境温度和压力下燃料的燃烧效果稳定。

其次,点火系统是发动机起动的关键组成部分。

点火系统通过放电产生火花点燃燃料,从而使发动机开始工作。

起动控制策略需要合理调整点火时机和火花能量,以确保点火的准确性和可靠性。

此外,气流调节对于发动机的起动也至关重要。

气流调节系统通过控制进气门、排气门和涡轮增压器等部件,确保发动机在起动过程中能够正常吸气和排气。

起动控制策略需要合理调整气流调节系统的控制参数,以提供适当的气流量和流动能力。

最后,监测系统在发动机起动过程中起到监控和保护的作用。

监测系统通过传感器实时监测发动机的运行状态,检测温度、压力、转速等参数,并及时做出响应。

起动控制策略需要合理设置监测系统的阈值和警报机制,以及实施发动机保护措施,确保发动机在起动过程中不受损坏或超负荷运行。

二、航空器发动机的停止控制策略航空器发动机的停止控制策略是确保发动机安全停机并彻底关闭的重要过程。

发动机的停止涉及到燃料供应中断、点火系统关闭、气流调节停止以及监测系统切换等诸多方面。

首先,停止控制策略需要准确中断燃料供应,避免过多燃料进入发动机,造成浪费或安全隐患。

停止控制系统需要按照指定的程序关闭燃料阀门,确保燃料供应的顺利中断。

其次,点火系统需要在发动机停止运行时彻底关闭,避免无用的能量消耗和潜在的故障风险。

航空发动机控制的书

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航空发动机控制的书摘要:I.航空发动机控制简介A.航空发动机控制系统的定义和作用B.航空发动机控制系统的组成II.航空发动机控制系统的分类A.机械液压控制系统B.全权限数字式控制系统III.航空发动机控制系统的功能A.燃油流量控制B.发动机状态监控C.故障诊断与维护IV.航空发动机控制系统的应用A.民用航空发动机控制原理及典型系统B.军用航空发动机控制原理及典型系统C.国际合作与未来发展趋势正文:航空发动机控制是航空发动机技术的重要组成部分,它对发动机的工作状态进行监控和调整,以确保发动机在最佳状态下运行。

航空发动机控制系统主要由燃油流量控制、发动机状态监控和故障诊断与维护等功能组成。

航空发动机控制系统可以分为机械液压控制系统和全权限数字式控制系统两大类。

机械液压控制系统主要采用液压油缸、滑阀、喷嘴挡板阀等机械液压元件来实现控制功能。

全权限数字式控制系统则采用电子设备来实现控制功能,具有更高的控制精度和可靠性。

在航空发动机控制系统的应用方面,民用航空发动机控制系统和军用航空发动机控制系统有很大的区别。

民用航空发动机控制系统主要采用燃油流量控制原理,通过对燃油流量的精确控制来实现发动机工作状态的控制。

军用航空发动机控制系统则更注重发动机状态的实时监控和故障诊断与维护,以保证发动机的高可靠性和长寿命。

近年来,随着航空发动机控制技术的不断发展,国际合作和未来发展趋势也日益明显。

国际知名航空企业如赛峰、罗罗、霍尼韦尔等都在积极开展航空发动机控制技术的研究和开发,力争在航空发动机控制领域取得更多的技术优势。

总之,航空发动机控制技术对航空发动机的性能和可靠性有着重要的影响。

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航空发动机控制的书【原创版】目录1.航空发动机控制的书籍概述2.航空发动机控制系统的理论和分析方法3.航空发动机控制系统的设计方法4.航空发动机控制系统的发展方向5.航空发动机控制系统的应用案例正文航空发动机控制的书籍概述《航空发动机控制》是一本 2008 年由西北工业大学出版社出版的图书,作者是樊思齐。

该书全面系统地阐述了航空发动机控制系统的理论、分析与设计方法。

航空发动机控制系统是航空发动机的核心系统,其安全性是系统生命周期的重要要求。

随着科技的进步,航空电子设备逐渐向数字化、智能化方向发展,使得航空发动机控制系统的研究与应用越来越广泛。

航空发动机控制系统的理论和分析方法航空发动机控制系统主要通过控制燃油流量来实现对发动机工作状态的控制,因此,又被称为燃油调节系统。

其中含有大量的机械液压元件,如油泵、测量元件、液压放大器(滑阀、喷嘴挡板阀)、液压执行元件(液压缸、液压马达)及液压动力元件。

这些燃油调节系统专用的液压元件结构形式多种多样,功能种类繁多。

航空发动机控制系统的设计方法航空发动机控制系统的设计主要包括以下几个方面:首先,根据发动机的工作要求,确定控制系统的参数和结构;其次,选择合适的控制策略和算法,实现对发动机的精确控制;最后,通过仿真和实验验证控制系统的性能,确保其在实际工作中的可靠性和有效性。

航空发动机控制系统的发展方向随着航空发动机技术的不断发展,其控制系统也呈现出以下发展趋势:一是全权限数字式控制,通过采用数字电子技术,提高控制系统的精度和响应速度;二是智能化控制,通过引入人工智能技术,实现对发动机的自主学习和优化调整;三是集成化控制,通过将发动机控制系统与其他相关系统集成,实现对飞机的综合管理与控制。

航空发动机控制系统的应用案例航空发动机控制系统在各种飞机型号中都有广泛应用,如波音和空客等国际知名航空公司的飞机。

例如,波音 737NG 和空客 A320neo 等机型都采用了先进的发动机控制系统,实现了对发动机的高效、安全和可靠控制。

航空发动机控制

航空发动机控制

燃气涡轮发动机控制系统介绍现代燃气涡轮发动机闭环控制系统大致分为控制器、传感器、执行器与附件。

最简单的发动机控制系统是通过调节燃油流量来产生期望的发动机推力的系统。

但是实际上,飞行过程中获取飞机的推力是不现实的,而发动机的转子转速n 与发动机的增压比(EPR )是容易获取的且能够表征推力的变化,通常被选择为被控参数。

控制变量为燃油流量,或者执行器(燃油流量计量阀)的位移。

飞机包线:典型的飞机包线表示为飞行高度与飞行马赫数之间关系。

对于涡喷与涡扇发动机,还包括环境温度坐标,也即三维图像。

发动机控制包线是一个允许发动机的工作范围,是以主控制变量燃油流量与发动机转子转速(在EPR 控制的情况下是增压比)之间的关系。

由于燃油流量比(油气比)比燃油流量更适合做主控制变量。

燃油流量比定义为燃油流量Wf 与压气机出口压力p3的比值RU=Wf/p3。

发动机建模与仿真一、稳态发动机模型二、动态发动机模型燃气涡轮发动机的三个基本动力学方程:转子动态方程、压力动态方程与温度动态方程。

单轴发动机转子动力学:单轴发动机可以近似为一个一阶惯性环节。

从输入变量燃油流量至输出变量的传递函数为:Y(s)cb d Wf (s)s a=+-,其中1111Q Q y y a ,b ,c ,d J n J W f J n J W f∆∆∆∆====∆∆∆∆。

双轴发动机转子动力学:为二阶模型。

表示为状态空间为:[]1111212212221212n a a n n a a n n y c c dWf n ⎡⎤⎡⎤⎡⎤=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎡⎤=+⎢⎥⎣⎦,其中参数与单轴类似,为偏导数,偏导数的值由标称点处偏导数值获得。

表示为传递函数为:12Y(s)k(s z)Wf (s)(s r )(s r )+=++ 压力动力学:压力变化为质量变化的积分。

0p(s)(PV/T)M(s)s =∆。

温度动力学:两种温度动力学:一是由于容积内空气或者燃气的热力学状态改变引起的温度变化(相对较快,快温度动力学),二是金属部件与燃气之间热传导引起的温度变化(相对变化慢,慢温度动力学)。

推重比15一级发动机有关总体能的关键技术和难点分析

推重比15一级发动机有关总体能的关键技术和难点分析

推重比15一级发动机有关总体*能的关键技术和难点分析
本文从发动机总体*能方面分析了推重比15一级发动机设计研制的关键技术及难点。

文章首先根据典型飞行任务,对推重比15一级加力涡扇发动机的最有利循环参数进行了一体化分析。

矢量喷管是先进战斗机的特征,本文讨论了实现推力矢量存在的技术难点。

降低发动机研制成本和缩短研制周期是发展先进发动机的重要要求。

发动机数值*技术是解决这些要求的重要途径之一,应给予足够重视。

发动机状态监视和故障诊断技术可提高发动机工作可靠*并降低直接使用费,本文对故障诊断技术的发展和关键技术作了分析。

最后对新型发动机的发展,提出几点结论意见。

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航空发动机控制复习纲要
单帅助考
分值分配
名词解析
自适应控制:
自适应控制是指在被控制对象和环境的数学模型不完全确定的条件下设定控制器,使得指定的性能指标尽可能地保持或接近最优,或者说,它能自动调整控制规律以适应不同的环境条件以及对象的不确定性。

重构技术:
重构技术是指在多个硬件通道的余度控制中,譬如说在两个硬件通道的双余度控制系统中,当两个通道都有元件发生故障时,仍有可能将两个通道中的无故障元件重新组合起来构成一个新的通道,使控制系统继续工作。

BIT技术:
BIT技术是指在电子设备内部集成了对其自身故障进行自动检测功能并向外报告故障状态的技术,对电子设备提高可靠性和改善维修性具有重要作用。

容积式油泵:
容积式油泵是指泵内构成的密封容积在运动中通过变大或变小而进行吸油或压油的油泵。

敏感元件:
它是直接感受被测量,并输出与被测成确定关系的某一物理量的元件。

转换元件:
敏感元件的输出就是转换元件的输入,转换元件把输入量转换成电路参数量。

转换电路:
它将转换元件的输出的电路参数转换成所希望的电量输出。

燃油流量控制装置:
燃油流量控制装置主要由计量阀、伺候阀、随动活塞、位移传感器以及等压差阀等构成。

小扰动法:
小扰动法是通过在发动机稳态平衡点处施加小扰动,用非线性模型进行多步动态计算,当迭代运算至流量连续准平衡条件收敛指标满足后得到状态量的导数、输出量的增量,然后用他们与扰动量的比值求出。

FADEC(全权限数字式电子控制系统)系统:
是一种基于嵌入式计算机构成的具有全部控制权限的航空发动机数字式电子控制系统。

(简称数控系统)
推力矢量:
是指动力装置采用了可以改变方向的矢量喷管,使推力方向在飞行中可以改变,甚至可以有反方向的推力。

图形分析
P27燃油泵的特性
①油量—转速特性
当ψ不变时对应不同进出口压差∆P下供油量与转速的关系曲线。

其中理论供油量与转速成正比,实际Q=Q T—∆Q
∆Q(泵的容积损失)
图形分析:当进出口压差∆P=0时,可以近似认为泵没有泄漏,此时的特征曲线可近似看作理论供油曲线。

当进出口压差∆P增大时,漏油量∆Q增加,使实际供油量下降。

在n不大时∆Q与n无关,仅取决于压差∆P,而在n较大时,由于出现填充不良,∆Q将随n增加而增大,故Q与n近似成直线关系。

②油量调节特性
当∆P不变时,不同ψ角所对应的Q与n的关系曲线,即供油量调节特征曲线。

图形分析:当∆P不变时,在同一转速n1下,随着ψ角的改变,供油量相应的改变,亦即可无极调节供油量。

变量泵的调节特性是一簇变斜率的直线,这簇直线交互于纵坐标轴原点之下的O1点。

OO1代表杂给定压差∆P下,泵的泄漏损失∆Q。

p52 离心泵通用特征曲线
即离心泵总效率η为常数时,对应不同的转速n ,泵的实际压头H 对应流量Q的特征曲线。

图形分析:
当总效率η不变时,随着转速n的增大,流量Q增加(Q2=(n2/n1)Q1),实际压头H也随转速n的增大而增大。

(H2=(n2/n1)²H1)。

绘图原理描述
P15
p98
p215
问答
1.目前常用的液压机械式控制器的主要功能?
答:起动、加速、减速的过渡态控制;调节发动机转速,以保持发动机具有一定推力的稳态控制;超转、超温、超压限制及放喘保护;加力的接通及断开等。

2.较液压机械式控制功能外,动力装置数字式电子控制增加的功能主要有?
答:实现动力装置多变量控制、实现先进的控制模式、自动推力设定、自动温度限制、发动机状态监视、控制系统的容错,以及与飞机其他电子系统进行通信,从而为实现综合控制,如飞行/动力装置综合控制以及火力/飞行/动力装置综合控制奠定了基础。

3.测量元件的静态性能参数有?
答:零位电压、分辨率与阈值、噪声电平、负载效应、测量范围。

4.简述什么是电液伺候阀?并指出其优点。

答:①电液伺候阀既是电液转换元件,也是功率放大器。

它能够将小功率的电信号输入转换为大功率的液压能输出,在电液伺候阀系统中,将电气部分与液压部分连接起来,实现电液信号的转换与放大。

电液伺候阀是电液伺候服务系统的核心,为了正确地使用和维护电液伺候阀系统,就必须掌握不同乐行和性能的电液伺候阀。

②优点:电液伺候具有体积小、结构紧凑、功率放大系数高、直线性好、死区小、灵敏度高、动态性能好和响应速度快等优点,因此在发动机数字式电子控制系统中得到广泛的应用。

5.发动机控制器的工作方式,都有哪些控制装置?
答:发动机控制器是通过控制系统中的执行机构来控制发动机的工作状态。

现代航空发动机中,有多种执行机构控制装置,如燃油流量控制装置,矢量喷口控制装置、风扇可调叶片控制装置、进气道控制装置以及涡轮间隙主动控制装置等。

(矢量喷管控制装置由伺候阀、作动筒、连杆机构构成)
6.什么是数字式电子控制器,其主要功能是什么?
答:数字式电子控制器是发动机数字控制系统的核心部件。

它的主要作用是对发动机和控制系统的各种重要控制参数进行采集,按一定的控制规律和控制算法进行处理并发出控制信号,控制有关执行机构,从而控制发动机的状态。

7.数字式电子控制器软件的一般功能包括什么?
答:数字式电子控制器软件的一般功能包括:采样控制、数字滤波、信号有效性检查、传感器余度管理、通信处理、数字控制与决策、输出控制、电子控制器自检、发动机状态监视和故障诊断。

8.简述航空发动机控制系统的基本控制任务。

答:航空发动机控制系统的基本任务是使发动机能够顺利起动、根据发动机系统的需要使发动机产生适当的推力或功率、对涉及发动机安全的极限参数进行限制保护、使发动机安全停车。

9.根据推力控制的实现方式划分控制系统的种类。

通过转速控制实现推力控制、通过增压比控制实现推力控制、加力控制、慢车控制、反推力控制。

10.从控制的角度,航空发动机分别有哪些状态调节和状态跟踪问题?
答:①从稳态控制系统的角度,状态调节问题有慢车状态、中间状态、最大状态等。

②从过渡控制系统的监督,状态跟踪问题有起动过程、加减速过程、加力接通和关闭过程等。

11.简述涡喷发动机的共同工作条件。

答:涡喷发动机的共同工作条件是涡喷发动机各部件之间由于存在气动和机械的联系,当他们联合工作时,互相之间要受到制约,部件之间相互约束的条件即为共同工作条件。

12.什么叫压气机的稳定性丧失?如何控制压气机保持其稳定性?
答:①压气机的稳定性丧失是航空动力装置一种危险的非正常状态。

这种状态分为两种,一类称为“旋转时速”,另一类称为“喘振”。

②控制方法有,(一)中间级放气(二)旋转导流叶片或导流叶片后转动。

13.什么是闭环控制系统?
答:闭环控制系统是按偏差原理进行控制的。

所谓偏差原理(可能名词解析)就是根据被控制量的实际值与给定值的偏差进行调节的原理。

使在过程中被控量相对给定值产生的偏差在结束时这一偏差的数值变得很小。

14.航空发动机过渡态控制系统包括哪些?
答:航空发动机过渡态控制系统包括起动、加减速、加力接通与断开和压气机防喘控制等。

过渡态控制绝大部分属于程序控制,或以程序控制为主,辅以程序控制为主,辅以少量自动操纵与自动联动装置。

15.起动控制分为哪些?简述地面起动。

答:发动机起动一般分为地面起动或空中起动两类。

地面起动过程由以下阶段:第一阶段,(从按下起动按钮到点火转速)称为起动机带转阶段;第二阶段,(从点火到起动机脱开),称为点火阶段;第三阶段,(从起动机脱开转速到慢车转速)称为起动机脱开阶段。

16.航空发动机数字式控制系统的工作原理?
答:航空发动机数字式控制系统的工作原理是,有电子控制器通过各类传感器采集发动机的转速、温度、压力、位移以及其他发动工作状态信号,再根据驾驶员输入的油门杆角度以及飞机的飞行高度、速度等,在电子控制器内按给定的调节计划和控制算法得到各个执行机构的控制量,执行机构实施对发动机各相关部件的控制,从而调节发动机的工作状态。

17.主燃油控制的工作原理是?
答:主燃油控制的工作原理是,控制器根据各参考信息及发动机的测量参数通过运算并经过适当的校正得到的主燃油流量的电信号,控制电液伺候阀,继而控制变量柱塞泵的随动活塞,拖动斜盘改变供油量。

18.为了满足进气道的各种要求,常用的控制方法有?
答(一)放气和吸气。

(二)通过①轴向移动中心椎体、②改变尖劈楔形角或中心椎体的方法,改变进气道几何形状。

(三)组合控制法。

19.飞行/动力装置综合控制的方法?
答:(一)集中法,即把飞机及动力装置作为统一的被控对象,来设计一个全局的综合补偿器。

(二)分散法,把综合系统分成为分散耦合的分系统,例如,分成飞行控制分系统及动力装置控制分系统,然后对各分系统分别设计控制器。

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