用于過濾原始設(shè)定值的方法和模塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及管理引擎中的設(shè)定值的一般領(lǐng)域。
[0002]其更具體地尋求最小化在伺服控制模式下運(yùn)行的并且其中經(jīng)調(diào)節(jié)的值暫時(shí)地超過可變?cè)O(shè)定值的水平的系統(tǒng)中發(fā)生的過沖問題。
【背景技術(shù)】
[0003]本發(fā)明尋找到在用于調(diào)節(jié)渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)中的特別但不受限的應(yīng)用，其中此系統(tǒng)的作用是為了維持噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的操作點(diǎn)，以獲得由飛行員所強(qiáng)求的推力。
[0004]具體來說，特別地在渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域，為了能夠吸收該過沖現(xiàn)象，有必要在到達(dá)用于傳送指定推力的最大速度與噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械強(qiáng)度極限之間提供安全界限，該過大尺寸以有害的方式導(dǎo)致渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的重力增加。
[0005]在渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域，為了避免和限制過沖現(xiàn)象，通常的做法是對(duì)速度控制校正器網(wǎng)絡(luò)實(shí)施調(diào)節(jié)，所述校正器網(wǎng)絡(luò)生成用于渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料調(diào)節(jié)單元的燃料流速命令。
[0006]不幸地，這些方法在最初調(diào)節(jié)滿意的運(yùn)行階段過程中降低了校正器的性能。他們也要求調(diào)節(jié)單元快速且相對(duì)昂貴，以能夠響應(yīng)于由校正器網(wǎng)絡(luò)所傳遞的設(shè)定值。
[0007]本發(fā)明特別尋求克服這些缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明通過提出過濾在用于調(diào)節(jié)引擎的系統(tǒng)中的校正器網(wǎng)絡(luò)的原始設(shè)定值的方法來滿足該要求。該方法包括:
[0009]檢測(cè)用于過濾原始設(shè)定值的過濾條件的步驟;以及
[0010]當(dāng)過濾條件被檢測(cè)到時(shí)將過濾設(shè)定值而不是原始設(shè)定值供應(yīng)至校正器網(wǎng)絡(luò)的步驟。
[0011]因此，以一般的方式，本發(fā)明提出了尋求過濾在校正器網(wǎng)絡(luò)上游處的設(shè)定值的方案，從而使得可避免替換或調(diào)整校正器網(wǎng)絡(luò)引起的所有問題。
[0012]以本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，當(dāng)引擎速度超過保護(hù)閾值時(shí)過濾條件是真實(shí)的。
[0013]該特別實(shí)施方式使得可僅僅以非常高的接近于引擎的機(jī)械強(qiáng)度限值的引擎速有利地起作用。
[0014]在本發(fā)明的特別實(shí)施方式中:
[0015]只要引擎速度沒有在過濾設(shè)定值周圍被穩(wěn)定，經(jīng)過濾的設(shè)定值就受限于閾值；以及
[0016]經(jīng)過濾的設(shè)定值逐漸提升，直至一旦引擎速度在經(jīng)過濾設(shè)定值周圍被穩(wěn)定，其就到達(dá)原始設(shè)定值。
[0017]該實(shí)施方式使得可在加速的末端減緩速度梯度，以充分緩慢地接近最后設(shè)定值，從而避免過沖。
[0018]因此，本發(fā)明也提供用于過濾在用于調(diào)節(jié)引擎的系統(tǒng)中的校正器網(wǎng)絡(luò)的原始設(shè)定值的模塊，該模塊包括:
[0019]檢測(cè)用于過濾原始設(shè)定值的過濾條件的步驟;以及
[0020]當(dāng)過濾條件被檢測(cè)到時(shí)用于供應(yīng)具有經(jīng)過濾設(shè)定值而不是原始設(shè)定值的校正器網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備。
[0021]本發(fā)明還提供用于調(diào)節(jié)渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括上述過濾器模塊、校正器網(wǎng)絡(luò)、噴射器和速度傳感器。
[0022]本發(fā)明還提供包括上述調(diào)節(jié)器系統(tǒng)的渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)。
【附圖說明】
[0023]從參考附圖所獲得的以下說明顯示了本發(fā)明的其它特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，其顯示了具有非限制性特征的實(shí)施例。
[0024]在附圖中:
[0025]圖1是在本發(fā)明的特定實(shí)施例中的渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的示意圖；
[0026]圖2顯示在本發(fā)明的特定實(shí)施例中的調(diào)節(jié)器系統(tǒng)；
[0027]圖3顯示根據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)施方式用于過濾設(shè)定值的原理；
[0028]圖4是根據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)施方式顯示過濾器模塊的示意圖；
[0029]圖5是顯示可以在圖4的過濾器模塊中使用的梯度限制器的示意圖；以及
[0030]圖6是顯示根據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)施方式的設(shè)定值過濾方法的主要步驟的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]圖1是根據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)施例的飛機(jī)渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)1的示意圖。
[0032]以已知的方式，縱軸X-X的渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)特別包括風(fēng)扇42，所述風(fēng)扇42將氣流傳送至主流流通通道44和與主流流動(dòng)通道同軸的次流流動(dòng)通道46。
[0033]從上游至下游，沿著穿過其中的氣流的流動(dòng)方向，主流流動(dòng)通道44包括:低壓壓氣機(jī)48;高壓壓氣機(jī)50;燃燒室52;高壓渦輪54;以及低壓渦輪56。
[0034]渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)1由本發(fā)明的調(diào)節(jié)器系統(tǒng)20調(diào)節(jié)并在圖2中顯示。以一般方式，該調(diào)節(jié)器系統(tǒng)確定燃料流速設(shè)定值WF32C，并根據(jù)所確定的燃料流速設(shè)定值使燃料噴射到渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)中。
[0035]在上述實(shí)施例中，調(diào)節(jié)器系統(tǒng)20包括根據(jù)本發(fā)明的過濾器模塊5、校正器網(wǎng)絡(luò)6、噴射器7和速度傳感器8。
[0036]以已知的方式，校正器網(wǎng)絡(luò)6根據(jù)在引擎速度設(shè)定值N1_CMD_LIM與由速度傳感器8所確定的經(jīng)測(cè)量的引擎速度N1_MES之間的差來將流速設(shè)定值WF32C提供至噴射器7。
[0037]以明顯的方式，由過濾器模塊5所確定的引擎速度設(shè)定值N1_CMD_LIM是接近于渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)1的機(jī)械強(qiáng)度限值而被過濾的設(shè)定值。
[0038]在上述實(shí)施例中，過濾器模塊5根據(jù)于與由飛機(jī)的飛行員所控制的節(jié)流閥桿4的位置成比例的原始引擎速度設(shè)定值C1_CMD_0P以及根據(jù)由速度傳感器所確定的經(jīng)測(cè)量的引擎速度N1_MES來確定經(jīng)過濾的引擎速度設(shè)定值N1_CMD_UM。
[0039]圖3顯示過濾器模塊5的運(yùn)行原理。在該圖中:
[0040]橫坐標(biāo)軸是軸繪制時(shí)間p
[0041]縱軸顯示引擎速度，即^該例子中的高壓線軸50，54的轉(zhuǎn)速；
[0042]由渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械特征所限定的引擎速度限值N1_MAX;
[0043]原始引擎速度設(shè)定值N1_CMD_0P;
[0044]經(jīng)過濾的引擎速度設(shè)定值N1_CMD_UM;以及
[0045]經(jīng)測(cè)量的引擎速度N1_MES。
[0046]根據(jù)本發(fā)明，經(jīng)過濾的引擎速度設(shè)定值N1_CMD_LIM是以三個(gè)階段來管理的，即:
[0047]非保護(hù)的第一階段(PNP)，只要原始引擎速度設(shè)定值N1_CMD_0P少于保護(hù)閾值SEUIL_PR0T，在該階段過程中，經(jīng)過濾的設(shè)定值N1_CMD_LIM準(zhǔn)確地對(duì)應(yīng)于原始設(shè)定值Nl_CMD_0P，不執(zhí)行原始設(shè)定值校正。
[0048]穩(wěn)定化的第二階段(PSTAB)，在該階段過程中，當(dāng)原始引擎速度設(shè)定值N1_CMD_0P超過該保護(hù)閾值SEUIL_PR0T時(shí)，只要引擎速度N1_MES沒有在受限的引擎速度設(shè)定值Nl_CMD_LIM周圍被穩(wěn)定，則經(jīng)過濾的引擎速度設(shè)定值N1_CMD_UM就被迫使為保護(hù)閾值SEUIL_PR0T的值；以及
[0049]中等加速的第三階段(PAM)，在該階段過程中，一旦引擎速度N1_MES在經(jīng)過濾的設(shè)定值N1_CMD_LIM周圍被穩(wěn)定一穩(wěn)定持續(xù)時(shí)間DSTAB，則受限的引擎速度設(shè)定值N1_CMD_LIM就逐漸地被導(dǎo)致更接近于跟隨中等斜坡RMP的原始引擎速度設(shè)定值N1_CMD_0P。
[0050]在上述的實(shí)施方式中，穩(wěn)定持續(xù)時(shí)間DSTAB被選擇為大約0.5秒，斜坡RMP具有使名義控制水平達(dá)到大約0.8秒的大約200轉(zhuǎn)rpm/s的梯度。
[0051 ]圖4顯示在本發(fā)明的特定實(shí)施例中的過濾器模塊。
[0052]在以下描述中，考慮到以采樣周期Te為樣本的信號(hào)和參數(shù)。在例子中，該采樣周期可以是20毫秒(ms)至40毫秒的量級(jí)。
[0053]然而，應(yīng)該注意到，本發(fā)明可很好地使用是連續(xù)的信號(hào)和參數(shù)來實(shí)施。
[0054]如上所述，過濾器模塊5接收作為輸入的原始引擎速度設(shè)定值N1_CMD_0P和引擎速度測(cè)量值N1_MES;以及其輸出經(jīng)過濾的引