本發(fā)明屬于航空發(fā)動(dòng)機(jī)總體性能和控制領(lǐng)域，尤其涉及溫度傳感器信號修正方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

航空發(fā)動(dòng)機(jī)中，溫度傳感器通常是熱電偶或熱電阻形式，不可避免地會有較大的時(shí)間延遲，對過渡態(tài)溫度測量精度影響非常大。例如，壓氣機(jī)進(jìn)口溫度(T25)是一個(gè)非常重要的參數(shù)，常用于與發(fā)動(dòng)機(jī)其他參數(shù)組合構(gòu)成換算參數(shù)，適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)在不同環(huán)境下的工作要求，其滯后對發(fā)動(dòng)機(jī)過渡態(tài)控制具有嚴(yán)重的危害性。因此，為了保證發(fā)動(dòng)機(jī)過渡態(tài)過程的安全控制，需要獲得準(zhǔn)確的T25溫度值。

當(dāng)前廣泛使用的方法是對T25傳感器信號進(jìn)行補(bǔ)償，由于T25傳感器在不同環(huán)境下動(dòng)態(tài)延時(shí)特性并不一致，并且發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的高度、馬赫數(shù)和環(huán)境溫度等參數(shù)變化范圍非常廣，導(dǎo)致實(shí)際過程中難以準(zhǔn)確地補(bǔ)償T25傳感器。

航空發(fā)動(dòng)機(jī)性能遵循氣動(dòng)熱力學(xué)原理，沿發(fā)動(dòng)機(jī)流道上的性能參數(shù)都具有相關(guān)性。因此，可以考慮利用其他的傳感器信號來合成所需要的傳感器信號，即傳感器信號合成的方法，這為溫度傳感器信號補(bǔ)償帶來了一種新的思路。

例如，根據(jù)T25測量信號得到T25模擬信號，對該T25模擬信號進(jìn)行濾波，計(jì)算T25模擬信號以及濾波后的T25模擬信號的差值，將該差值加到T25測量信號上，得到穩(wěn)態(tài)合成信號。即，在穩(wěn)態(tài)時(shí)選用T25傳感器信號，在過渡態(tài)時(shí)選用該合成信號。但是該方法只適合于穩(wěn)態(tài)工況，過渡態(tài)輸出信號特性與該合成信號并不一致，因而將該合成信號作為過渡態(tài)輸出，不可避免的會有穩(wěn)態(tài)誤差，影響溫度傳感 器信號修正值的可靠性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是減小過渡態(tài)過程中引入溫度信號合成誤差。

根據(jù)本發(fā)明一方面，提出溫度傳感器信號修正方法，包括：

對溫度傳感器的穩(wěn)態(tài)合成信號進(jìn)行超前滯后補(bǔ)償，得到合成補(bǔ)償信號；

計(jì)算該合成補(bǔ)償信號當(dāng)前時(shí)刻的值以及前一時(shí)刻的值的差值，根據(jù)該差值以及溫度傳感器輸出信號前一時(shí)刻的值計(jì)算輸出信號當(dāng)前時(shí)刻的值，作為過渡態(tài)的輸出信號。

進(jìn)一步，超前滯后補(bǔ)償公式為合成補(bǔ)償信號為穩(wěn)態(tài)合成信號其中，a、b分別與傳感器參數(shù)值建立對應(yīng)關(guān)系，根據(jù)傳感器參數(shù)值查找到對應(yīng)的a、b取值，a、b均為系數(shù)，S表示復(fù)數(shù)。

進(jìn)一步，將過渡態(tài)的輸出信號進(jìn)行反饋，與輸出信號當(dāng)前時(shí)刻的值共同作為閉環(huán)控制的輸入，使得過渡態(tài)過程的輸出信號變化值即為合成補(bǔ)償信號的變化值，并且使得過渡態(tài)的輸出信號值跟隨輸出信號當(dāng)前時(shí)刻的值。

進(jìn)一步，根據(jù)至少兩個(gè)傳感器的變化率來判斷是否處于過渡態(tài)，并在過渡態(tài)時(shí)輸出過渡態(tài)的輸出信號。

進(jìn)一步，根據(jù)N1與T1得到的比值為一維，a的取值為另一維，根據(jù)獲取的N1值與T1值計(jì)算得到的比值，查找對應(yīng)的a值；

根據(jù)N1與T1得到的比值為一維，b的取值為另一維，根據(jù)獲取的N1值與T1值計(jì)算得到的比值，查找對應(yīng)的b值，其中，N1和T1為傳感器。

進(jìn)一步，至少兩個(gè)傳感器包括N2傳感器以及T25傳感器；

根據(jù)N2傳感器的變化率得到N2dot值；

根據(jù)T25傳感器的變化率得到T25dot值；

如果N2dot計(jì)算值大于等于設(shè)定值，或者，T25dot計(jì)算值大于 等于設(shè)定值，則判斷從穩(wěn)態(tài)進(jìn)入過渡態(tài)；

如果N2dot計(jì)算值大于等于設(shè)定值，并且，T25dot計(jì)算值大于等于設(shè)定值，則判斷從過渡態(tài)進(jìn)入穩(wěn)態(tài)。

進(jìn)一步，N2dot計(jì)算值為sc1(k)，其中：

sc1(k)＝Kd1*(sc1(k-1)+Kp1*N2dot)

Kd1為小于1的衰退系數(shù)，Kp1為參數(shù)變化率的比例系數(shù)；

T25dot計(jì)算值為sc2(k)，其中：

sc2(k)＝Kd2*(sc2(k-1)+Kp2*T25dot)

Kd2為小于1的衰退系數(shù)，Kp2為參數(shù)變化率的比例系數(shù)。

根據(jù)本發(fā)明另一方面，提出溫度傳感器信號修正系統(tǒng)，包括：

動(dòng)態(tài)補(bǔ)償單元，用于對溫度傳感器的穩(wěn)態(tài)合成信號進(jìn)行超前滯后補(bǔ)償，得到合成補(bǔ)償信號；

計(jì)算輸出單元，用于計(jì)算該合成補(bǔ)償信號當(dāng)前時(shí)刻的值以及前一時(shí)刻的值的差值，根據(jù)該差值以及溫度傳感器輸出信號前一時(shí)刻的值計(jì)算輸出信號當(dāng)前時(shí)刻的值，作為過渡態(tài)的輸出信號。

進(jìn)一步，動(dòng)態(tài)補(bǔ)償單元進(jìn)行超前滯后補(bǔ)償采用的公式為則合成補(bǔ)償信號為穩(wěn)態(tài)合成信號其中，a、b分別與傳感器參數(shù)值建立對應(yīng)關(guān)系，根據(jù)傳感器參數(shù)值查找到對應(yīng)的a、b取值，a、b均為系數(shù)，S表示復(fù)數(shù)。

進(jìn)一步，計(jì)算輸出單元將過渡態(tài)的輸出信號進(jìn)行反饋，與輸出信號當(dāng)前時(shí)刻的值共同作為閉環(huán)控制的輸入，使得過渡態(tài)過程的輸出信號變化值即為合成補(bǔ)償信號的變化值，并且使得過渡態(tài)的輸出信號值跟隨輸出信號當(dāng)前時(shí)刻的值。

進(jìn)一步，還包括：穩(wěn)態(tài)和過渡態(tài)判斷單元，用于根據(jù)至少兩個(gè)傳感器的變化率來判斷是否處于過渡態(tài)，并在過渡態(tài)時(shí)輸出過渡態(tài)的輸出信號。

進(jìn)一步，根據(jù)N1與T1得到的比值為一維，a的取值為另一維，根據(jù)獲取的N1值與T1值計(jì)算得到的比值，查找對應(yīng)的a值；

根據(jù)N1與T1得到的比值為一維，b的取值為另一維，根據(jù)獲取的N1值與T1值計(jì)算得到的比值，查找對應(yīng)的b值，其中，N1和T1 為傳感器。

進(jìn)一步，穩(wěn)態(tài)和過渡態(tài)判斷單元根據(jù)N2傳感器的變化率得到N2dot值，根據(jù)T25傳感器的變化率得到T25dot值，如果N2dot計(jì)算值大于等于設(shè)定值，或者，T25dot計(jì)算值大于等于設(shè)定值，則判斷從穩(wěn)態(tài)進(jìn)入過渡態(tài)；如果N2dot計(jì)算值大于等于設(shè)定值，并且，T25dot計(jì)算值大于等于設(shè)定值，則判斷從過渡態(tài)進(jìn)入穩(wěn)態(tài)。

進(jìn)一步，N2dot計(jì)算值為sc1(k)，其中：

sc1(k)＝Kd1*(sc1(k-1)+Kp1*N2dot)

Kd1為小于1的衰退系數(shù)，Kp1為參數(shù)變化率的比例系數(shù)；

T25dot計(jì)算值為sc2(k)，其中：

sc2(k)＝Kd2*(sc2(k-1)+Kp2*T25dot)

Kd2為小于1的衰退系數(shù)，Kp2為參數(shù)變化率的比例系數(shù)。

本發(fā)明通過引入超前滯后補(bǔ)償實(shí)現(xiàn)了對原有穩(wěn)態(tài)合成信號的動(dòng)態(tài)修正，得到更加精確的合成補(bǔ)償信號，并且，根據(jù)合成補(bǔ)償信號過渡態(tài)的變化值進(jìn)行計(jì)算，減小了過渡態(tài)輸出信號誤差，提高了溫度傳感器信號修正值的可靠性。

通過以下參照附圖對本發(fā)明的示例性實(shí)施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征及其優(yōu)點(diǎn)將會變得清楚。

附圖說明

構(gòu)成說明書的一部分的附圖描述了本發(fā)明的實(shí)施例，并且連同說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。

參照附圖，根據(jù)下面的詳細(xì)描述，可以更加清楚地理解本發(fā)明，其中：

圖1所示為典型的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)。

圖2所示為溫度傳感器信號修正系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3所示為溫度傳感器信號修正系統(tǒng)另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為現(xiàn)有T25信號修正效果的示例圖。

圖5為本發(fā)明T25信號修正效果的示例圖。

圖6所示為溫度傳感器信號修正方法的流程示意圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將參照附圖來詳細(xì)描述本發(fā)明的各種示例性實(shí)施例。應(yīng)注意到：除非另外具體說明，否則在這些實(shí)施例中闡述的部件和步驟的相對布置、數(shù)字表達(dá)式和數(shù)值不限制本發(fā)明的范圍。

同時(shí)，應(yīng)當(dāng)明白，為了便于描述，附圖中所示出的各個(gè)部分的尺寸并不是按照實(shí)際的比例關(guān)系繪制的。

以下對至少一個(gè)示例性實(shí)施例的描述實(shí)際上僅僅是說明性的，決不作為對本發(fā)明及其應(yīng)用或使用的任何限制。

對于相關(guān)領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的技術(shù)、方法和設(shè)備可能不作詳細(xì)討論，但在適當(dāng)情況下，所述技術(shù)、方法和設(shè)備應(yīng)當(dāng)被視為授權(quán)說明書的一部分。

在這里示出和討論的所有示例中，任何具體值應(yīng)被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制。因此，示例性實(shí)施例的其它示例可以具有不同的值。

應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進(jìn)行進(jìn)一步討論。

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照附圖，對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。

圖1所示為典型的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)。其按氣流軸向流動(dòng)方向a，依次具有低壓級(風(fēng)扇1和增壓級2)；高壓壓氣機(jī)3，以壓縮進(jìn)入核心發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣流；燃燒室4，燃油和壓縮空氣的混合物在該燃燒室中燃燒，以產(chǎn)生推進(jìn)氣流；高壓渦輪5和低壓渦輪6，它們由推進(jìn)氣流轉(zhuǎn)動(dòng)，分別通過高壓軸8和低壓軸9，驅(qū)動(dòng)高壓壓氣機(jī)和風(fēng)扇增壓級；尾噴管7，渦輪出口氣流經(jīng)尾噴管高速噴出。溫度傳感器分布在發(fā)動(dòng)機(jī)流路的多個(gè)位置，在發(fā)動(dòng)機(jī)過渡態(tài)時(shí)均具有明顯的滯后性。

圖2所示為溫度傳感器信號修正系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。該系統(tǒng)包括：動(dòng)態(tài)補(bǔ)償單元210、以及計(jì)算輸出單元220。為了便于示例性說明，在 該附圖中還示出了其它相關(guān)單元以及輸入信號。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該可以理解，這里只是用于舉例說明，不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制，本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求覆蓋的范圍為準(zhǔn)。

動(dòng)態(tài)補(bǔ)償單元210，用于對溫度傳感器的穩(wěn)態(tài)合成信號進(jìn)行超前滯后補(bǔ)償，得到合成補(bǔ)償信號。

其中，動(dòng)態(tài)補(bǔ)償單元進(jìn)行超前滯后補(bǔ)償采用的公式為則合成補(bǔ)償信號為穩(wěn)態(tài)合成信號其中，a、b分別與傳感器參數(shù)值建立對應(yīng)關(guān)系，根據(jù)傳感器參數(shù)值查找到對應(yīng)的a、b取值，a、b均為系數(shù)，S表示復(fù)數(shù)。

例如，根據(jù)N1與T1得到的比值為一維，a的取值為另一維，根據(jù)獲取的N1值與T1值計(jì)算得到的比值，查找對應(yīng)的a值。這里比值與a的對應(yīng)關(guān)系可能是已建立的曲線，即通過比值找到該曲線上的點(diǎn)，再找到該點(diǎn)對應(yīng)的另一坐標(biāo)，即為a；或者，比值與a的對應(yīng)關(guān)系是保存在數(shù)據(jù)表中，通過查表找到。這里只是用于舉例說明，不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。

根據(jù)N1與T1得到的比值為一維，b的取值為另一維，根據(jù)獲取的N1值與T1值計(jì)算得到的比值，查找對應(yīng)的b值。這里比值與b的對應(yīng)關(guān)系可能是已建立的曲線，即通過比值找到該曲線上的點(diǎn)，再找到該點(diǎn)對應(yīng)的另一坐標(biāo)，即為b；或者，比值與b的對應(yīng)關(guān)系是保存在數(shù)據(jù)表中，通過查表找到。這里只是用于舉例說明，不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。其中，N1和T1為傳感器。其中，N1傳感器測量發(fā)動(dòng)機(jī)低壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，T1傳感器測量發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇進(jìn)口溫度。在下面的實(shí)施例中將對該超前滯后補(bǔ)償過程進(jìn)行詳細(xì)說明。

在發(fā)動(dòng)機(jī)全飛行包線內(nèi)，通過在不同的N1/(T1/288.15)^0.5值下，改變供油量Wf，獲取T25和N1的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，通過系統(tǒng)辨識的數(shù)學(xué)方法，獲得T25與N1的動(dòng)態(tài)誤差數(shù)據(jù)，其形式即為K*(aS+1)/(bS+1)，其中，K為增益，從而獲得a、b參數(shù)。也就是建立a與比值的對應(yīng)關(guān)系，以及b與比值的對應(yīng)關(guān)系，從而獲取動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)某皽蟓h(huán)節(jié)a、b參數(shù)。以上過程可通過發(fā)動(dòng)機(jī)工作數(shù)據(jù)、試驗(yàn)數(shù)據(jù)或發(fā)動(dòng)機(jī)性能模型實(shí)施。

計(jì)算輸出單元220，用于計(jì)算該合成補(bǔ)償信號當(dāng)前時(shí)刻的值以及前一時(shí)刻的值的差值，根據(jù)該差值以及溫度傳感器輸出信號前一時(shí)刻的值計(jì)算輸出信號當(dāng)前時(shí)刻的值，作為過渡態(tài)的輸出信號。

在該實(shí)施例中，通過引入超前滯后補(bǔ)償實(shí)現(xiàn)了對原有穩(wěn)態(tài)合成信號的動(dòng)態(tài)修正，得到更加精確的合成補(bǔ)償信號，并且，根據(jù)合成補(bǔ)償信號過渡態(tài)的變化值進(jìn)行計(jì)算，減小了過渡態(tài)輸出信號誤差，提高了溫度傳感器信號修正值的可靠性。

在本發(fā)明另一實(shí)施例中，計(jì)算輸出單元將過渡態(tài)的輸出信號進(jìn)行反饋，與輸出信號當(dāng)前時(shí)刻的值共同作為閉環(huán)控制的輸入，使得過渡態(tài)過程的輸出信號變化值即為合成補(bǔ)償信號的變化值，并且使得過渡態(tài)的輸出信號值跟隨輸出信號當(dāng)前時(shí)刻的值。從而可以實(shí)現(xiàn)過渡態(tài)和穩(wěn)態(tài)的平滑切換。

這里可以采用控制算法進(jìn)行切換控制，算法可采用但不限于PID算法、改進(jìn)PID算法或LQR算法等。

在本發(fā)明另一實(shí)施例中，還如圖2所示，所述溫度傳感器信號修正系統(tǒng)，還包括：

穩(wěn)態(tài)和過渡態(tài)判斷單元230，用于根據(jù)至少兩個(gè)傳感器的變化率來判斷是否處于過渡態(tài)，并在過渡態(tài)時(shí)輸出過渡態(tài)的輸出信號。從而，能夠更加準(zhǔn)確的判斷是否處于過渡態(tài)。

例如，穩(wěn)態(tài)和過渡態(tài)判斷單元根據(jù)N2傳感器的變化率得到N2dot值，根據(jù)T25傳感器的變化率得到T25dot值，如果N2dot計(jì)算值大于等于設(shè)定值，或者，T25dot計(jì)算值大于等于設(shè)定值，則判斷從穩(wěn)態(tài)進(jìn)入過渡態(tài)；如果N2dot計(jì)算值大于等于設(shè)定值，并且，T25dot計(jì)算值大于等于設(shè)定值，則判斷從過渡態(tài)進(jìn)入穩(wěn)態(tài)。其中，N2傳感器測量發(fā)動(dòng)機(jī)高壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，T25傳感器測量高壓壓氣機(jī)進(jìn)口溫度。

現(xiàn)有技術(shù)是根據(jù)N2傳感器的變化率、或者T25傳感器的變化率，即根據(jù)上述任一變化率來進(jìn)行狀態(tài)判斷，得到的結(jié)果不夠準(zhǔn)確。因?yàn)镹2傳感器穩(wěn)定時(shí)，T25傳感器還未穩(wěn)定。所以，在該實(shí)施例中，根據(jù)N2傳感器的變化率以及T25傳感器的變化率來判斷是否處于過渡態(tài)， 能夠更加準(zhǔn)確的判斷是否處于過渡態(tài)。

圖3所示為溫度傳感器信號修正系統(tǒng)另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

T1傳感器測量發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇進(jìn)口溫度，N1傳感器和N2傳感器分別測量發(fā)動(dòng)機(jī)低壓和高壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，T25傳感器位于高壓壓氣機(jī)進(jìn)口截面。利用T1、T25、N1、N2傳感器信號在發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制器中進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)算，獲得T25傳感器修正信號，與其他傳感器信號一起輸入進(jìn)行控制器計(jì)算，通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)在過渡態(tài)正確控制發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行。

選取此T1和N1傳感器信號對T25進(jìn)行信號合成，在數(shù)表3中，橫軸為關(guān)于N1與T1的比值，縱軸為關(guān)于T25與T1的比值，當(dāng)輸入N1與T1值之后，根據(jù)橫軸標(biāo)出的公式計(jì)算出相應(yīng)的橫軸值，查找與該橫軸值對應(yīng)的曲線上的點(diǎn)，再找到該點(diǎn)對應(yīng)的縱軸值，將該縱軸值乘以T1值，從而得到T25值，即獲得T25穩(wěn)態(tài)合成信號。

對該T25穩(wěn)態(tài)合成信號進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，補(bǔ)償形式為超前-滯后環(huán)節(jié)：

$Comp=\frac{aS+1}{bS+1}$

其中，參見數(shù)表1，橫軸為關(guān)于N1與T1的比值，縱軸為a的取值，根據(jù)獲取的N1值與T1值計(jì)算得到的比值作為橫軸值，查找與該橫軸值對應(yīng)的曲線a上的點(diǎn)，再找到該點(diǎn)對應(yīng)的縱軸值，該縱軸值即為a的取值。

類似的，參見數(shù)表2，橫軸為關(guān)于N1與T1的比值，縱軸為b的取值，根據(jù)獲取的N1值與T1值計(jì)算得到的比值作為橫軸值，查找與該橫軸值對應(yīng)的曲線b上的點(diǎn)，再找到該點(diǎn)對應(yīng)的縱軸值，該縱軸值即為b的取值。從而可以分別獲得超前-滯后環(huán)節(jié)的時(shí)間常數(shù)a、b。

為了更進(jìn)一步提高全包線的過渡態(tài)補(bǔ)償精度，還可以對高度和馬赫數(shù)進(jìn)行分段，從而補(bǔ)償形式為多維插值的超前-滯后環(huán)節(jié)。

T25輸出信號基于兩種信號的選擇和切換，一個(gè)是T25傳感器信號，另一個(gè)是T25合成補(bǔ)償信號，即上面已經(jīng)計(jì)算得到的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償后的T25穩(wěn)態(tài)合成信號。兩者相比，前者穩(wěn)態(tài)信號準(zhǔn)確，后者過渡態(tài)性能較好，但存在系統(tǒng)誤差。因此，本發(fā)明采用增量式的累加方法，通 過存儲T25合成補(bǔ)償信號前一時(shí)刻值T25s(k-1)并與當(dāng)前時(shí)刻值T25s(k)作差：

INC＝T25s(k)-T25s(k-1)

并且，存儲前一時(shí)刻的T25輸出信號值T25c(k-1)，與差值INC進(jìn)行累加，得到輸出信號當(dāng)前時(shí)刻值T25c(k)：

T25c(k)＝T25c(k-1)+INC

通過利用T25合成補(bǔ)償信號過渡態(tài)的變化值，而非其絕對值，從而達(dá)到減小過渡態(tài)輸出信號誤差的目的。為了達(dá)到平穩(wěn)切換的效果，將過渡態(tài)的輸出信號進(jìn)行反饋，與輸出信號當(dāng)前時(shí)刻的值共同作為閉環(huán)控制的輸入，采用控制算法進(jìn)行閉環(huán)控制，達(dá)到快速穩(wěn)定跟蹤切換目標(biāo)值的目的。該算法可采用但不限于PID算法、改進(jìn)PID算法或LQR算法等。

發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)態(tài)和過渡態(tài)控制切換的判據(jù)為sc1和sc2系數(shù)值：

$N2dot=\frac{N2\left(k\right)-N2(k-1)}{dt}$

$T25dot=\frac{T25\left(k\right)-T25(k-1)}{dt}$

sc1(k)＝Kd1*(sc1(k-1)+Kp1*N2dot)

sc2(k)＝Kd2*(sc2(k-1)+Kp2*T25dot)

sc(k)初始值均為0，當(dāng)然，也可以根據(jù)需要設(shè)置為其它值，這里以及之后所說的sc(k)包括sc1(k)和sc2(k)。sc(k)值取決于上一步sc(k-1)值和參數(shù)(高壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速N2傳感器測量值或T25傳感器測量值)的變化率N2dot或T25dot(dt為電子控制器采樣周期)。其中，Kd1和Kd2為小于1的衰退系數(shù)，Kp1和Kp2為參數(shù)變化率的比例系數(shù)，可取常值或變化值；x1和x2為閾值，不同的發(fā)動(dòng)機(jī)由于性能不同，這些參數(shù)合適的取值會有所差異。

如果sc1>＝x1或sc2>＝x2時(shí)，判斷出發(fā)動(dòng)機(jī)從穩(wěn)態(tài)進(jìn)入到過渡態(tài)；如果sc1>＝x1且sc2>＝x2，可判斷出T25傳感器信號已經(jīng)穩(wěn)定，即，發(fā)動(dòng)機(jī)從過渡態(tài)進(jìn)入到穩(wěn)態(tài)。

經(jīng)過上述判斷后，如果發(fā)動(dòng)機(jī)從過渡態(tài)進(jìn)入到穩(wěn)態(tài)，則輸出T25傳感器信號，如果發(fā)動(dòng)機(jī)從穩(wěn)態(tài)進(jìn)入到過渡態(tài)，則輸出計(jì)算得到的輸 出信號當(dāng)前時(shí)刻值。

為了適應(yīng)傳感器故障情況，增加故障處理單元，當(dāng)T25溫度傳感器故障時(shí)，輸出計(jì)算得到的輸出信號當(dāng)前時(shí)刻值。如果未故障，則輸出T25傳感器信號。

為了對本發(fā)明的效果進(jìn)行說明，下面將對現(xiàn)有技術(shù)的修正效果與本發(fā)明的修正效果進(jìn)行對比說明。

圖4為現(xiàn)有T25信號修正效果的示例圖。

在過渡態(tài)直接切換到T25合成補(bǔ)償信號，以發(fā)動(dòng)機(jī)為穩(wěn)態(tài)-加速-穩(wěn)態(tài)的過程為例。粗實(shí)線為T25真實(shí)值；點(diǎn)畫線為T25傳感器信號，過渡態(tài)明顯的延遲；細(xì)實(shí)線為T25合成補(bǔ)償信號，存在一定的穩(wěn)態(tài)誤差；粗虛線為T25輸出信號，沿時(shí)間變化，T25信號輸出依次為：T25傳感器信號→穩(wěn)態(tài)-過渡態(tài)硬切換→T25合成補(bǔ)償信號→過渡態(tài)-穩(wěn)態(tài)硬切換→T25傳感器信號。該方法雖然能夠改善T25信號的動(dòng)態(tài)性能，但是其輸出信號存在動(dòng)態(tài)特性不準(zhǔn)確，數(shù)值帶有系統(tǒng)誤差，穩(wěn)態(tài)和過渡態(tài)切換時(shí)有明顯的突變等問題。

圖5為本發(fā)明T25信號修正效果的示例圖。

發(fā)動(dòng)機(jī)為相同的穩(wěn)態(tài)-加速-穩(wěn)態(tài)的過程，改進(jìn)方法可有效提升T25輸出信號的精度，并有效改善信號的平穩(wěn)性。

本發(fā)明的方法可用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)流道內(nèi)其他溫度傳感器的信號修正。因此，上述實(shí)施例雖然以T25傳感器為例，但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該可以理解，本發(fā)明并不限于對T25傳感器進(jìn)行信號修正。

圖6所示為溫度傳感器信號修正方法的流程示意圖。該方法包括以下步驟：

在步驟61，對溫度傳感器的穩(wěn)態(tài)合成信號進(jìn)行超前滯后補(bǔ)償，得到合成補(bǔ)償信號。

其中，超前滯后補(bǔ)償公式為合成補(bǔ)償信號為穩(wěn)態(tài)合成信號其中，a、b分別與傳感器參數(shù)值建立對應(yīng)關(guān)系，根據(jù)傳感器參數(shù)值查找到對應(yīng)的a、b取值，a、b均為系數(shù)，S表示復(fù)數(shù)。

例如，根據(jù)N1與T1得到的比值為一維，a的取值為另一維，根 據(jù)獲取的N1值與T1值計(jì)算得到的比值，查找對應(yīng)的a值。這里比值與a的對應(yīng)關(guān)系可能是已建立的曲線，即通過比值找到該曲線上的點(diǎn)，再找到該點(diǎn)對應(yīng)的另一坐標(biāo)，即為a；或者，比值與a的對應(yīng)關(guān)系是保存在數(shù)據(jù)表中，通過查表找到。這里只是用于舉例說明，不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。

根據(jù)N1與T1得到的比值為一維，b的取值為另一維，根據(jù)獲取的N1值與T1值計(jì)算得到的比值，查找對應(yīng)的b值。這里比值與b的對應(yīng)關(guān)系可能是已建立的曲線，即通過比值找到該曲線上的點(diǎn)，再找到該點(diǎn)對應(yīng)的另一坐標(biāo)，即為b；或者，比值與b的對應(yīng)關(guān)系是保存在數(shù)據(jù)表中，通過查表找到。這里只是用于舉例說明，不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。其中，N1和T1為傳感器。其中，N1傳感器測量發(fā)動(dòng)機(jī)低壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，T1傳感器測量發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇進(jìn)口溫度。在下面的實(shí)施例中將對該超前滯后補(bǔ)償過程進(jìn)行詳細(xì)說明。

在發(fā)動(dòng)機(jī)全飛行包線內(nèi)，通過在不同的N1/(T1/288.15)^0.5值下，改變供油量Wf，獲取T25和N1的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，通過系統(tǒng)辨識的數(shù)學(xué)方法，獲得T25與N1的動(dòng)態(tài)誤差數(shù)據(jù)，其形式即為K*(aS+1)/(bS+1)，其中，K為增益，從而獲得a、b參數(shù)。也就是建立a與比值的對應(yīng)關(guān)系，以及b與比值的對應(yīng)關(guān)系，從而獲取動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)某皽蟓h(huán)節(jié)a、b參數(shù)。以上過程可通過發(fā)動(dòng)機(jī)工作數(shù)據(jù)、試驗(yàn)數(shù)據(jù)或發(fā)動(dòng)機(jī)性能模型實(shí)施。

在步驟62，計(jì)算該合成補(bǔ)償信號當(dāng)前時(shí)刻的值以及前一時(shí)刻的值的差值，根據(jù)該差值以及溫度傳感器輸出信號前一時(shí)刻的值計(jì)算輸出信號當(dāng)前時(shí)刻的值，作為過渡態(tài)的輸出信號。

在該實(shí)施例中，通過引入超前滯后補(bǔ)償實(shí)現(xiàn)了對原有穩(wěn)態(tài)合成信號的動(dòng)態(tài)修正，得到更加精確的合成補(bǔ)償信號，并且，根據(jù)合成補(bǔ)償信號過渡態(tài)的變化值進(jìn)行計(jì)算，減小了過渡態(tài)輸出信號誤差，提高了溫度傳感器信號修正值的可靠性。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，將過渡態(tài)的輸出信號進(jìn)行反饋，與輸出信號當(dāng)前時(shí)刻的值共同作為閉環(huán)控制的輸入，使得過渡態(tài)過程的輸出信 號變化值即為合成補(bǔ)償信號的變化值，并且使得過渡態(tài)的輸出信號值跟隨輸出信號當(dāng)前時(shí)刻的值。從而可以實(shí)現(xiàn)過渡態(tài)和穩(wěn)態(tài)的平滑切換。

這里可以采用控制算法進(jìn)行切換控制，算法可采用但不限于PID算法、改進(jìn)PID算法或LQR算法等。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，根據(jù)至少兩個(gè)傳感器的變化率來判斷是否處于過渡態(tài)，并在過渡態(tài)時(shí)輸出過渡態(tài)的輸出信號。

例如，至少兩個(gè)傳感器包括N2傳感器以及T25傳感器；

根據(jù)N2傳感器的變化率得到N2dot值；

根據(jù)T25傳感器的變化率得到T25dot值；

如果N2dot計(jì)算值大于等于設(shè)定值，或者，T25dot計(jì)算值大于等于設(shè)定值，則判斷從穩(wěn)態(tài)進(jìn)入過渡態(tài)；

如果N2dot計(jì)算值大于等于設(shè)定值，并且，T25dot計(jì)算值大于等于設(shè)定值，則判斷從過渡態(tài)進(jìn)入穩(wěn)態(tài)。

現(xiàn)有技術(shù)是根據(jù)N2傳感器的變化率、或者T25傳感器的變化率，即根據(jù)上述任一變化率來進(jìn)行狀態(tài)判斷，得到的結(jié)果不夠準(zhǔn)確。因?yàn)镹2傳感器穩(wěn)定時(shí)，T25傳感器還未穩(wěn)定。所以，在該實(shí)施例中，根據(jù)N2傳感器的變化率以及T25傳感器的變化率來判斷是否處于過渡態(tài)，能夠更加準(zhǔn)確的判斷是否處于過渡態(tài)。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，N2dot計(jì)算值為sc1(k)，其中：

sc1(k)＝Kd1*(sc1(k-1)+Kp1*N2dot)

Kd1為小于1的衰退系數(shù)，Kp1為參數(shù)變化率的比例系數(shù)；

T25dot計(jì)算值為sc2(k)，其中：

sc2(k)＝Kd2*(sc2(k-1)+Kp2*T25dot)

Kd2為小于1的衰退系數(shù)，Kp2為參數(shù)變化率的比例系數(shù)。

在上述實(shí)施例中，sc(k)初始值均為0，當(dāng)然，也可以根據(jù)需要設(shè)置為其它值，這里以及之后所說的sc(k)包括sc1(k)和sc2(k)。sc(k)值取決于上一步sc(k-1)值和參數(shù)(高壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速N2傳感器測量值或T25傳感器測量值)的變化率N2dot或T25dot(dt為電子控制器采樣周期)。其中，Kd1和Kd2為小于1的衰退系數(shù)，Kp1和Kp2為參數(shù)變化率的比例系數(shù)，可取常值或變化值；x1和x2為閾值，不同的發(fā)動(dòng)機(jī)由 于性能不同，這些參數(shù)合適的取值會有所差異。

如果sc1>＝x1或sc2>＝x2時(shí)，判斷出發(fā)動(dòng)機(jī)從穩(wěn)態(tài)進(jìn)入到過渡態(tài)；如果sc1>＝x1且sc2>＝x2，可判斷出T25傳感器信號已經(jīng)穩(wěn)定，即，發(fā)動(dòng)機(jī)從過渡態(tài)進(jìn)入到穩(wěn)態(tài)。

至此，已經(jīng)詳細(xì)描述了本發(fā)明。為了避免遮蔽本發(fā)明的構(gòu)思，沒有描述本領(lǐng)域所公知的一些細(xì)節(jié)。本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)上面的描述，完全可以明白如何實(shí)施這里公開的技術(shù)方案。

可能以許多方式來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方法以及裝置。例如，可通過軟件、硬件、固件或者軟件、硬件、固件的任何組合來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方法以及裝置。用于所述方法的步驟的上述順序僅是為了進(jìn)行說明，本發(fā)明的方法的步驟不限于以上具體描述的順序，除非以其它方式特別說明。此外，在一些實(shí)施例中，還可將本發(fā)明實(shí)施為記錄在記錄介質(zhì)中的程序，這些程序包括用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的方法的機(jī)器可讀指令。因而，本發(fā)明還覆蓋存儲用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的程序的記錄介質(zhì)。

雖然已經(jīng)通過示例對本發(fā)明的一些特定實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，以上示例僅是為了進(jìn)行說明，而不是為了限制本發(fā)明的范圍。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，可在不脫離本發(fā)明的范圍和精神的情況下，對以上實(shí)施例進(jìn)行修改。本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求來限定。