一种微/小型喷气发动机燃油控制系统及控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105649782A(43)申请公布日2016.06.08(21)申请号201511030076.X(22)申请日2015.12.31(71)申请人西北工业大学地址710072陕西省西安市碑林区友谊西路127号(72)发明人付蒙李江红侯媛媛冀晓翔张文龙(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人陆万寿(51)Int.Cl.F02C9/28(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称一种微/小型喷气发动机燃油控制系统及控制方法(57)摘要本发明公开了一种微/小型喷气发动机燃油控制系统及控制方法，系统包括上位机、下位机、人工交互界面、无线传输设备、飞行器环境监测模块、伺服驱动模块、发动机转速反馈设备、微/小型发动机燃油系统。方法包括：下位机输入对应型号发动机的控制规律，人机交互界面将飞行器飞行参数传输至上位机，上位机将飞行器飞行参数传输至下位机，下位机将该值分别与实际参数值比较，连同空气温度和压力按照发动机控制规律，产生目标发动机转速信号；将目标发动机转速信号与目标发动机转速比较，输出脉宽调制信号PWM，控制驱动电路，驱动电路调节齿轮泵转速来精确控制燃油流量。本发明控制方法系统科学、简单便捷，采用嵌入式技术实现智能化、小型化。CN105649782ACN105649782A权利要求书1/2页1.一种微/小型喷气发动机燃油控制系统，其特征在于，该系统至少包括地面控制系统和通过无线传输设备连接的飞行器系统，其中：地面控制系统，包括上位机和人机交互界面以及无线传输设备，主要用于设定飞行器目标飞行参数，显示飞行器发动机状态参数；飞行器系统，包括：下位机，嵌入于飞行器中，用于实现与上位机通讯，对设定值、实测值和反馈值进行分析，并输出脉宽调制信号PWM；无线传输设备，用于实现上位机和下位机的相互通讯；飞行器环境监测模块，包括机载导航仪、温度传感器和压力传感器，用于监测飞行器的飞行高度、飞行速度、空气温度和空气压力，将实测信号发送至下位机；伺服驱动模块，包括驱动电路和伺服电机，用于驱动发动机燃油系统齿轮泵对发动机燃烧室注油；微/小型发动机燃油系统，包括恒压油箱、输油管、燃油喷嘴和齿轮泵，用于按照飞行需求给航空发动机提供定量燃油；发动机转速反馈设备，用于反馈发动机转速信号；所述地面控制系统通过无线传输设备与飞行器的下位机相连，下位机分别连接飞行器环境监测模块、伺服驱动模块和发动机转速反馈设备，伺服驱动模块和发动机转速反馈设备分别连接微/小型发动机燃油系统，通过地面控制系统控制飞行器下位机输出控制信号，并通过伺服驱动模块对微/小型发动机燃油系统提供定量燃油。2.根据权利要求1所述的一种微/小型喷气发动机燃油控制系统，其特征在于，所述伺服电机与微/小型发动机燃油系统的齿轮泵连接，齿轮泵与发动机转子传动机构分离，由伺服电机控制；齿轮泵分别连接恒压油箱和发动机燃油喷嘴，微/小型发动机燃油系统的涡轮与发动机转速反馈设备相连。3.根据权利要求1所述的一种微/小型喷气发动机燃油控制系统，其特征在于，所述飞行器目标飞行参数包括飞行器目标飞行高度和目标飞行速度以及其他过渡态参数。4.根据权利要求3所述的一种微/小型喷气发动机燃油控制系统，其特征在于，所述发动机过渡态参数包括启动、停车、加速、减速和加力。5.根据权利要求1所述的一种微/小型喷气发动机燃油控制系统，其特征在于，所述飞行器发动机状态参数包括飞行器实际飞行高度、飞行器实际飞行速度和发动机涡轮转速。6.根据权利要求1所述的一种微/小型喷气发动机燃油控制系统，其特征在于，所述下位机上设有用于接入相对应型号的发动机控制规律的发动机飞行控制规律接口。7.一种微/小型喷气发动机燃油控制方法，其特征在于，该方法包括下述步骤：1)给下位机输入对应型号发动机的控制规律；2)通过人机交互界面设定包括目标飞行高度和目标飞行速度飞行器飞行参数，将飞行器飞行参数传送至上位机；3)经过无线传输设备加密，上位机将飞行器飞行参数传输至下位机；4)下位机将目标飞行高度和目标飞行速度分别与实际飞行高度和实际飞行速度比较，下位机根据比较值连同空气温度和空气压力按照发动机控制规律，产生目标发动机转速信号；2CN105649782A权利要求书2/2页5)利用发动机转速反馈设备将发动机涡轮转速信号传输至下位机，与目标发动机转速比较，下位机根据比较值输出脉宽调制信号PWM，控制驱动电路，实现闭环控制；6)驱动电路通过伺服电机控制主被控对象—齿轮泵按照飞行需求调节齿轮泵转速来精确控制燃油流量；7)下位机将飞行器的实际运行状态发送给上位机，上位机将信息传输至人机交互界面，显示飞行器发动机状态参数。8.根据权利要求7所述的一种微/小型喷