一种航空活塞发动机增压自适应控制方法及系统与流程

技术特征：
1.一种二冲程航空活塞增压发动机自适应控制方法，其特征在于能够自主识别环境及发动机运行状态变化，实时调整发动机控制参数，使发动机在当前工况下始终维持最优或次优运行状态，所述方法包括：任务时序规划步骤：根据发动机控制任务进行任务时序规划；工作状态评估步骤：采集工作参数及接收指令并评估发动机工作状态；控制参数自学习及预设步骤：根据历史运行试验数据通过神经网络算法进行自学习并预设控制参数；故障识别/诊断/响应步骤：实时监测发动机部件状态，针对故障问题进行识别、诊断与响应。2.根据权利要求1所述的二冲程航空活塞增压发动机自适应控制方法，其特征在于，所述任务时序规划步骤具体包括：s11：发动机控制任务模块化设计，根据控制任务进行组件划分，生成模块化控制任务；s12：将模块化控制任务进行时序及优先级的划分。3.根据权利要求1所述的二冲程航空活塞增压发动机自适应控制方法，其特征在于，所述工作状态评估步骤具体包括：s21：根据传感器采集的工作参数计算发动机对应参数物理值，包括节气门开度、转速、缸头温度、大气温度以及海拔高度；s22：根据转速、缸头温度判断发动机工况，包括起动工况、过渡工况、暖机工况以及稳态工况；s23：根据节气门开度及转速判断发动机工作档位，包括慢车档位、怠速档位、巡航档位及大车档位；s24：根据海拔高度及大气温度判断发动机工作环境。4.根据权利要求1所述的二冲程航空活塞增压发动机自适应控制方法，其特征在于，所述控制参数自学习及预设步骤具体包括：s31：发动机飞行及台架试验过程中实时传输并存储大气压力、风门、转速、缸头温度、大气温度与油路的修正系数数据，作为历史运行试验数据；s32：基于历史运行试验数据，对神经网络进行初始训练，并在发动机运行过程中，实时通过当前运行数据对神经网络进行迭代计算，利用最新数据不断优化神经网络系数；s33：发动机运行过程中，利用训练后的神经网络，读取海拔高度、节气门开度、转速、缸头温度与大气温度计算喷油修正系数作为预设控制参数；s34：在预设控制参数的基础上，采取基于空燃比的闭环修正算法对基础喷油量进行修正。5.根据权利要求4所述的二冲程航空活塞增压发动机自适应控制方法，其特征在于，所述神经网络采取基于径向基函数神经网络拓展所得的局部线性模型树模型，并将基于径向基函数神经网络输出层的权重系数替换为线性函数。6.根据权利要求5所述的二冲程航空活塞增压发动机自适应控制方法，其特征在于，神经网络中根据海拔高度进行神经元划分，共6个神经元。7.根据权利要求1所述的二冲程航空活塞增压发动机自适应控制方法，其特征在于，所述故障识别/诊断/响应步骤具体包括：
实时监测传感器数据，根据传感器信号诊断判断传感器数据是否出现异常，由此监测发动机部件状态，并在传感器出现故障时及时采取降维控制或冗余控制。8.根据权利要求7所述的二冲程航空活塞增压发动机自适应控制方法，其特征在于，所述降维控制具体包括：通过传感器故障诊断算法对预设控制参数进行实时监测，当所述预设控制参数出现异常，则取消预设控制，采取基于空燃比的闭环控制；当空燃比数据异常，直接取消预设控制和闭环控制，采取开环控制方式。9.根据权利要求7所述的二冲程航空活塞增压发动机自适应控制方法，其特征在于，所述冗余控制具体包括：通过传感器故障诊断算法实时监测风门位置传感器与转速传感器各包含的两路传感器，传感器数据出现异常情况时立刻切换至备用传感器。10.一种二冲程航空活塞增压发动机自适应控制系统，其特征在于，所述系统基于权利要求1至9中任一项所述的方法进行自适应控制，所述系统包括：任务时序规划部件，用于根据发动机控制需求进行任务时序规划；工作状态评估部件，用于采集工作参数及接收指令并评估发动机工作状态；控制参数自学习及预设部件，用于根据历史运行数据通过神经网络算法进行自学习并预设控制参数；故障识别/诊断/响应部件，用于实时监测发动机部件状态，针对故障问题进行识别、诊断与响应。

技术总结
本发明公开了一种二冲程航空活塞增压发动机自适应控制方法，属于二冲程航空活塞增压发动机领域。该方法包括：任务时序规划步骤：根据发动机控制需求进行任务时序规划；工作状态评估步骤：采集工作参数及接收指令并评估发动机工作状态；控制参数自学习及预设步骤：根据历史运行数据通过神经网络算法进行自学习并预设控制参数；故障识别/诊断/响应步骤：实时监测发动机部件状态，针对故障问题进行识别、诊断与响应。该方法是一种具有一定适应能力的控制方法，能够自动适时地调节发动机控制参数，以适应外界环境、运行工况变化的影响，使发动机在不同环境及工况下始终维持最优或次优状态，满足系统使用要求。满足系统使用要求。满足系统使用要求。


技术研发人员：姜梁 董雪飞 王振宇 陈建国 司亮 刘培强
受保护的技术使用者：中国航天电子技术研究院
技术研发日：2021.06.28
技术公布日：2021/10/8