一种航空燃油泵控系统智能流量控制装置的制作方法

技术特征：
1.一种航空燃油泵控系统智能流量控制装置，其特征在于，包括：流量控制区域划分模块、执行机构频率响应测试模块、执行机构频率响应估计模块、pi控制器参数自动计算模块、pi控制参数软切换模块和流量pi控制器模块；流量控制区域划分模块，用于对航空燃油泵控系统全燃油流量域进行流量控制区域划分，并发送至执行机构频率响应测试模块；执行机构频率响应测试模块，用于在各流量控制区域内，为执行机构施加各流量控制区域对应的激励，获取各流量控制区域对应的实际流量响应，将各流量控制区域对应的实际流量响应，输出至执行机构频率响应估计模块；执行机构频率响应估计模块，用于根据各流量控制区域对应的实际流量响应，获取各流量控制区域对应的执行机构频率响应，将各流量控制区域对应的执行机构频率响应中的幅频特性与相频特性输出至pi控制器参数自动计算模块；pi控制器参数自动计算模块，用于根据各流量控制区域对应的执行机构幅频特性与相频特性，获取各流量控制区域对应的pi控制器参数，并输出至pi控制参数软切换模块；pi控制参数软切换模块，用于在航空燃油泵控系统实际工作时，获取流量pi控制器模块输出的当前实际燃油流量，确定当前实际燃油流量所处的当前流量控制区域，根据当前流量控制区域和上一时刻的流量控制区域各自对应的pi控制器参数对流量pi控制器模块进行参数软切换。2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，流量控制区域划分模块用于，根据航空燃油泵控系统全燃油流量域确定起始流量指令与结束流量指令，并向流量pi控制器模块下发，根据流量pi控制器模块对于起始流量指令与结束流量指令的自动调节过程中输出的实际燃油流量的一阶导数的变化，得到流量控制区域的划分结果。3.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，还包括：状态指示模块；所述状态指示模块用于指示航空燃油泵控系统处于参数辨识状态或实际工作状态；流量控制区域划分模块，具体用于在所述状态指示模块指示航空燃油泵控系统处于参数辨识状态时，对航空燃油泵控系统全燃油流量域进行流量控制区域划分。4.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，执行机构频率响应测试模块具体用于，在各流量控制区域内，为执行机构施加各流量控制区域对应的激励，向流量pi控制器模块下发各流量控制区域对应的流量指令，获取各流量控制区域对应的实际流量响应，将各流量控制区域对应的实际流量响应、流量pi控制器模块的稳态输出、参考信号，输出至执行机构频率响应估计模块；其中，各流量控制区域对应的流量指令根据流量控制区域的上边界和下边界确定；各流量控制区域对应的激励为u(t)＝a*sin(wt)，参考信号为sin(wt)和cos(wt)，a为激励信号幅值，w为航空燃油泵控系统的带宽角频率，t为时间，a根据流量控制区域的上边界和下边界确定。5.根据权利要求4所述的控制装置，其特征在于，执行机构频率响应估计模块具体用于，根据各流量控制区域对应的实际流量响应、流量pi控制器模块的稳态输出、参考信号，获取各流量控制区域对应的频率响应，将各流量控制区域对应的频率响应中的幅频特性与相频特性输出至pi控制器参数自动计算模块。
6.根据权利要求5所述的控制装置，其特征在于，执行机构频率响应估计模块具体用于，根据各流量控制区域对应的流量pi控制器模块的稳态输出以及参考信号，得到各流量控制区域对应的频率响应的第一实部re1(t)和第一虚部im1(t)；根据各流量控制区域对应的实际流量响应以及参考信号，得到各流量控制区域对应的频率响应的第二实部re2(t)和第二虚部im2(t)；根据第一实部re1(t)、第一虚部im1(t)、第二实部re2(t)和第二虚部im2(t)，采用公式(re2(t) j*im2(t))/(re1(t) j*im1(t))，获取各流量控制区域对应的频率响应；其中，t＝2π/w。7.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述pi控制器参数自动计算模块具体用于，根据各流量控制区域对应的执行机构幅频特性与相频特性，获取执行机构增益k(acu)，根据执行机构增益k(acu)，确定流量pi控制器频率响应的幅值为1/k(acu)；根据各流量控制区域对应的执行机构幅频特性与相频特性，获取执行机构相位滞后角度，根据执行机构相位滞后角度以及所述控制装置的预设相位裕度，确定pi控制器频率响应的相位滞后角度；根据流量pi控制器的幅频特性与相频特性，获取各流量控制区域对应的pi控制器参数。8.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述pi控制参数软切换模块具体用于，在航空燃油泵控系统实际工作时，确定是否存在控制参数切换标记，若不存在，则获取流量pi控制器模块输出的当前实际燃油流量，确定当前实际燃油流量所处的当前流量控制区域，判断当前流量控制区域和上一时刻的流量控制区域是否一致，若否，则生成控制参数切换标记；在存在控制参数切换标记时，按照预设调节次数将上一时刻的流量控制区域对应的pi控制器参数逐次调节到当前流量控制区域对应的pi控制器参数，并在调节完成后取消控制参数切换标记。

技术总结
本发明提供一种航空燃油泵控系统智能流量控制装置，包括：流量控制区域划分模块、执行机构频率响应测试模块、执行机构频率响应估计模块、PI控制器参数自动计算模块、PI控制参数软切换模块和流量PI控制器模块；通过流量区域划分与PI控制器参数切换，实现了全流量域内航空发动机燃油流量的精准控制；通过自动流量区域划分，提升了流量控制区域划分的科学性，提升了装置的调试效率；基于对执行机构的频率响应估计计算PI控制器参数，可实现航空发动机全流量域恒增益恒相位裕度控制，更利于保障航空发动机的控制裕度。发动机的控制裕度。


技术研发人员：张文龙 程悦铭 刘巍 张凯滔 李雪鹏 王均儒
受保护的技术使用者：中国航发西安动力控制科技有限公司
技术研发日：2022.11.17
技术公布日：2023/3/3