一種試車臺狀態(tài)點進氣模擬控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種試車臺狀態(tài)點進氣模擬控制方法，特別是設(shè)及一種直連式試車臺 狀態(tài)點進氣模擬控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，發(fā)動機試驗時，要求狀態(tài)點的一組進氣參數(shù)，包括進氣總壓，進氣空氣流量， 進氣氧成分，進氣總溫，發(fā)動機供油油量，同時達到設(shè)定值及穩(wěn)定后，記錄其性能及參數(shù)或 考核其性能。運組狀態(tài)點的進氣參數(shù)一般采用單個參數(shù)自動閉環(huán)控制方法進行控制，但是， 由于狀態(tài)點的進氣參數(shù)間有禪合關(guān)系，并且氣動負載和溫度測量包含慣性環(huán)節(jié)，單個參數(shù) 自動閉環(huán)控制方法會引起參數(shù)的反復震蕩，造成模擬時間很難控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供了一種試驗時間短，試 驗成本低，試驗效率高的試車臺狀態(tài)點進氣模擬控制方法。
[0004] 本發(fā)明的目的可W通過W下技術(shù)方案來實現(xiàn)：
[0005] -種試車臺狀態(tài)點進氣模擬控制方法，包括如下步驟：
[0006] 1)、根據(jù)當前狀態(tài)點的進氣總壓，進氣空氣流量，補氧流量，進氣總溫，發(fā)動機供油 油量，與所需模擬狀態(tài)點的進氣總壓，進氣空氣流量，補氧流量，進氣總溫，發(fā)動機供油油量 的設(shè)定值的差值通過進氣系統(tǒng)狀態(tài)點參數(shù)方程組解算出單個參數(shù)的控制量；
[0007] 2)、根據(jù)所述步驟1)中所解算出的單個參數(shù)的控制量，調(diào)節(jié)控制上述參數(shù)的各閥 口開度，使得在下一循環(huán)開始時，設(shè)定各閥口開度滿足所述步驟1)中所解算出的單個參數(shù) 的控制量；
[000引3)重復所述步驟1)和步驟2)直至模擬精度滿足要求；
[0009]所述進氣系統(tǒng)狀態(tài)點參數(shù)方程組為：
[0017]
[001引所述進氣系統(tǒng)狀態(tài)點參數(shù)方程組中，qmi為進氣流量，qma為進氣空氣流量，qmo為補 氧流量，qm功加熱器供油流量，pt功進氣總壓，A功進氣截面面積，Tti為進氣總溫，q(、)為 計算截面氣體流量系數(shù)，Ttio為當前進氣總溫，η為燃燒效率，Q功加熱器供油汽化潛熱，口為 過熱空氣系數(shù)，Cp為燃氣定壓比熱，Cva為空氣調(diào)節(jié)閥流量系數(shù)，Psa為氣源壓力，pt2為空氣調(diào) 節(jié)閥閥后壓力，丫為空氣質(zhì)量比重，Toa為空氣源溫度，Δ Pt2為管道壓力損失，Tsa為混合前空 氣溫度，Cpa為空氣定壓比熱，Ts。為混合前補氧溫度，Cp。為氧氣定壓比熱，QO為加熱器供油汽 化潛熱，巧為理論空燃比；
[0019] 在所述進氣系統(tǒng)狀態(tài)點參數(shù)方程組中，已知當前態(tài)點的進氣空氣流量，當前態(tài)點 的補氧流量，當前態(tài)點的加熱器供油流量，當前態(tài)點的進氣總壓，當前態(tài)點的進氣總溫，當 前態(tài)點的當前進氣總溫，當前態(tài)點的過熱空氣系數(shù)，和所需模擬狀態(tài)點的進氣總壓，所需模 擬狀態(tài)點的進氣總溫，求解與所需模擬狀態(tài)點的進氣總壓和所需模擬狀態(tài)點的進氣總溫對 應(yīng)的所需模擬狀態(tài)點的進氣空氣流量，所需模擬狀態(tài)點的補氧流量，所需模擬狀態(tài)點的加 熱器供油流量。
[0020] 所述進氣系統(tǒng)狀態(tài)點參數(shù)方程組中，可將式
替換天
[0021] 所述進氣系統(tǒng)狀態(tài)點參數(shù)方程組中，巧=14. 7。
[0022] 所述進氣系統(tǒng)狀態(tài)點參數(shù)方程組中，所述進氣總溫為燃燒后的溫度，所述當前進 氣總溫為進一步燃燒前溫度。
[0023] 所述試車臺狀態(tài)點進氣模擬控制方法可用于直連式試車臺。
[0024] 所述試車臺狀態(tài)點進氣模擬控制方法可用于發(fā)動機狀態(tài)點進氣模擬。
[0025] 本發(fā)明的有益效果是，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的試車臺狀態(tài)點模擬控制方 法，縮短了發(fā)動機試驗時間，降低試驗成本，提高試驗效率。
【具體實施方式】
[0026] -種試車臺狀態(tài)點進氣模擬控制方法，包括如下步驟：
[0027] 1)、根據(jù)當前狀態(tài)點的進氣總壓，進氣空氣流量，補氧流量，進氣總溫，發(fā)動機供油 油量，與所需模擬狀態(tài)點的進氣總壓，進氣空氣流量，補氧流量，進氣總溫，發(fā)動機供油油量 的設(shè)定值的差值通過進氣系統(tǒng)狀態(tài)點參數(shù)方程組解算出單個參數(shù)的控制量；
[0028] 2)、根據(jù)所述步驟1)中所解算出的單個參數(shù)的控制量，調(diào)節(jié)控制上述參數(shù)的各閥 口開度，使得在下一循環(huán)開始時，設(shè)定各閥口開度滿足所述步驟1)中所解算出的單個參數(shù) 的控制量；
[0029 ] 3)重復所述步驟1)和步驟2)直至模擬精度滿足要求；
[0030] 所述進氣系統(tǒng)狀態(tài)點參數(shù)方程組為：
[0031] Qmi - Qina+Omo+qinj
[0039] 所述進氣系統(tǒng)狀態(tài)點參數(shù)方程組中，qmi為進氣流量，qma為進氣空氣流量，qm。為補 氧流量，qm功加熱器供油流量，pt功進氣總壓，A功進氣截面面積，Tti為進氣總溫，q(、)為 計算截面氣體流量系數(shù)，Ttio為當前進氣總溫，η為燃燒效率，Q功加熱器供油汽化潛熱，口為 過熱空氣系數(shù)，Cp為燃氣定壓比熱，Cva為空氣調(diào)節(jié)閥流量系數(shù)，Psa為氣源壓力，pt2為空氣調(diào) 節(jié)閥閥后壓力，丫為空氣質(zhì)量比重，Toa為空氣源溫度，Δ Pt2為管道壓力損失，Tsa為混合前空 氣溫度，Cpa為空氣定壓比熱，Ts。為混合前補氧溫度，Cp。為氧氣定壓比熱，QO為加熱器供油汽 化潛熱，馬為理論空燃比；
[0040] 在所述進氣系統(tǒng)狀態(tài)點參數(shù)方程組中，已知當前態(tài)點的進氣空氣流量，當前態(tài)點 的補氧流量，當前態(tài)點的加熱器供油流量，當前態(tài)點的進氣總壓，當前態(tài)點的進氣總溫，當 前態(tài)點的當前進氣總溫，當前態(tài)點的過熱空氣系數(shù)，和所需模擬狀態(tài)點的進氣總壓，所需模 擬狀態(tài)點的進氣總溫，求解與所需模擬狀態(tài)點的進氣總壓和所需模擬狀態(tài)點的進氣總溫對 應(yīng)的所需模擬狀態(tài)點的進氣空氣流量，所需模擬狀態(tài)點的補氧流量，所需模擬狀態(tài)點的加 熱器供油流量。
[0041] 所述進氣系統(tǒng)狀態(tài)點參數(shù)方程組中，可將
f 換戈
。
[0042] 所述進氣系統(tǒng)狀態(tài)點參數(shù)方程組中，馬=14. 7。
[0043] 所述進氣系統(tǒng)狀態(tài)點參數(shù)方程組中，所述進氣總溫為燃燒后的溫度，所述當前進 氣總溫為進一步燃燒前溫度。
[0044] 所述試車臺狀態(tài)點進氣模擬控制方法可用于直連式試車臺。
[0045] 所述試車臺狀態(tài)點進氣模擬控制方法可用于發(fā)動機狀態(tài)點進氣模擬。
[0046] 最后說明的是，W上實施例僅用于說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較 佳的實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當理解，可W對本發(fā)明的技術(shù) 方案進行修改和等同替代，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明 的權(quán)利要求范圍當中。
【主權(quán)項】
1. 一種試車臺狀態(tài)點進氣模擬控制方法，其特征在于，包括如下步驟： 1) 、根據(jù)當前狀態(tài)點的進氣總壓，進氣空氣流量，補氧流量，進氣總溫，發(fā)動機供油油 量，與所需模擬狀態(tài)點的進氣總壓，進氣空氣流量，補氧流量，進氣總溫，發(fā)動機供油油量的 設(shè)定值的差值通過進氣系統(tǒng)狀態(tài)點參數(shù)方程組解算出單個參數(shù)的控制量； 2) 、根據(jù)所述步驟1)中所解算出的單個參數(shù)的控制量，調(diào)節(jié)控制上述參數(shù)的各閥門的 開度，使得在下一循環(huán)開始時，設(shè)定各閥門的開度滿足所述步驟1)中所解算出的單個參數(shù) 的控制量； 3) 重復所述步驟1)和步驟2)直至模擬精度滿足要求； 所述進氣系統(tǒng)狀態(tài)點參數(shù)方程組為：Qmi - Qma^Qmo^Qmj Pti = Pt2+Apt2 所述進氣系統(tǒng)狀態(tài)點參數(shù)方程組中，qmi為進氣流量，qma為進氣空氣流量，qm。為補氧流 量，為加熱器供油流量，ptl為進氣總壓，仏為進氣截面面積，Ttl為進氣總溫，q^)為計算 截面氣體流量系數(shù)，T tlQ為當前進氣總溫，Π 為燃燒效率，Q偽加熱器供油汽化潛熱，α為過熱 空氣系數(shù)，CP為燃氣定壓比熱，Cva為空氣調(diào)節(jié)閥流量系數(shù)，P sa為氣源壓力，pt2為空氣調(diào)節(jié)閥 閥后壓力，γ為空氣質(zhì)量比重，1^為空氣源溫度，AP t2為管道壓力損失，1^為混合前空氣溫 度，cpa為空氣定壓比熱，Ts。為混合前補氧溫度，Cp。為氧氣定壓比熱，Qo為加熱器供油汽化潛 熱，g為理論空燃比； 在所述進氣系統(tǒng)狀態(tài)點參數(shù)方程組中，已知當前態(tài)點的進氣空氣流量，當前態(tài)點的補 氧流量，當前態(tài)點的加熱器供油流量，當前態(tài)點的進氣總壓，當前態(tài)點的進氣總溫，當前態(tài) 點的當前進氣總溫，當前態(tài)點的過熱空氣系數(shù)，和所需模擬狀態(tài)點的進氣總壓，所需模擬狀 態(tài)點的進氣總溫，求解與所需模擬狀態(tài)點的進氣總壓和所需模擬狀態(tài)點的進氣總溫對應(yīng)的 所需模擬狀態(tài)點的進氣空氣流量，所需模擬狀態(tài)點的補氧流量，所需模擬狀態(tài)點的加熱器 供油流量。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的試車臺狀態(tài)點進氣模擬控制方法，其特征在于，所述進氣系統(tǒng) 狀態(tài)點參數(shù)方程組中，將式1替換為3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的試車臺狀態(tài)點進氣模擬控制方法，其特征在于，所述進氣 系統(tǒng)狀態(tài)點參數(shù)方程組中，0=14. 7。4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的試車臺狀態(tài)點進氣模擬控制方法，所述進氣系統(tǒng)狀 態(tài)點參數(shù)方程組中，所述進氣總溫為燃燒后的溫度，所述當前進氣總溫為進一步燃燒前溫 度。5. 根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的試車臺狀態(tài)點進氣模擬控制方法，所述試車臺狀態(tài) 點進氣模擬控制方法可用于直連式試車臺。6. 根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的試車臺狀態(tài)點進氣模擬控制方法，所述試車臺狀態(tài) 點進氣模擬控制方法可用于發(fā)動機狀態(tài)點進氣模擬。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種試車臺狀態(tài)點進氣模擬控制方法，包括如下步驟：1)、根據(jù)當前狀態(tài)點的進氣總壓，進氣空氣流量，補氧流量，進氣總溫，發(fā)動機供油油量，與所需模擬狀態(tài)點的進氣總壓，進氣空氣流量，補氧流量，進氣總溫，發(fā)動機供油油量的設(shè)定值的差值通過進氣系統(tǒng)狀態(tài)點參數(shù)方程組解算出單個參數(shù)的控制量；2)、根據(jù)所述步驟1)中所解算出的單個參數(shù)的控制量，調(diào)節(jié)控制上述參數(shù)的各閥門開度，使得在下一循環(huán)開始時，設(shè)定各閥門開度滿足所述步驟1)中所解算出的單個參數(shù)的控制量；3)重復所述步驟1)和步驟2)直至模擬精度滿足要求；與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的試車臺狀態(tài)點進氣模擬控制方法，縮短了發(fā)動機試驗時間，降低試驗成本，提高試驗效率。
【IPC分類】G01M15/00
【公開號】CN105628388
【申請?zhí)枴緾N201511017589
【發(fā)明人】周培好, 徐元元, 陸小平
【申請人】北京航天三發(fā)高科技有限公司
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2015年12月30日