基于多模式加速及反步滑模的航空发动机压气机压力模拟方法

【类型】期刊

【作者】林忠麟  王海涛  刘文超  甘锦裕  张天宏  黄峰 

【刊名】兵工学报

【关键词】 开关阀,压力模拟,硬件在环仿真,压气机,反步滑模控制

【摘要】在航空发动机硬件在环仿真试验中，压气机出口压力模拟是一个重要的环节。为模拟压气机失稳过程中的气流突变现象，需要设计一种高精度的压力模拟系统，通过该模拟系统生成真实压力信号为全权限数字发动机控制器提供准确的压力激励。根据开关阀特性提出多模式加速切换策略，设计加速驱动波形及生成方法，结合现场可编程门阵列模块精确输出加速波形，提高开关阀启闭速度；在传统三模式与五模式切换的基础上设计七模式切换方法，结合反步滑模控制方法提高控制精度并证明了控制系统的稳定性。研究结果表明：在稳态压力测试中最大平均超调量为1.25%,最大平均稳态误差为0.016 MPa;在随机阶跃响应试验与正弦跟踪试验中仅有低于0.02 MPa的平均误差；压力模拟方法可满足航空发动机硬件在环仿真试验的高精度压力模拟需求，低成本的实现精准模拟压力。

【年份】2024

【作者单位】福州大学机械工程及自动化学院;南京航空航天大学能源与动力学院;

【期号】06

【页码】1776-1786