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题名涡轮电推进系统建模及控制规律设计
被引量：2
- 1
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作者
江天牧
张晓博
王占学
刘永泉
姚尧
郝旺
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机构
西北工业大学动力与能源学院
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出处
《推进技术》
EI
CSCD
北大核心
2024年第1期18-30,共13页
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基金
国家自然科学基金(52076180)
国家科技重大专项(J2019-I-0021-0020)
+1 种基金
航空发动机及燃气轮机基础科学中心项目(P2022-B-I-005-001)
中央高校基本科研业务费专项资金。
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文摘
为了研究涡轮电推进系统的工作特性及控制规律设计方法,建立了涡轮电推进系统总体性能仿真模型。基于部件法建立了涵道风扇性能计算模型;基于电机效率图建立了发电机及电动机性能计算模型;基于面向对象的建模方法建立了电推进模块计算模型。将建立的电推进模块计算模型加入涡扇发动机部件级仿真模型中,构建了涡轮电推进系统的共同工作方程组,即其性能仿真模型。采用逆算法研究了不同几何参数控制规律下,涵道风扇推力调节时推进系统的工作特性。通过在性能仿真模型中添加推力平衡方程,并结合差分进化算法构建涡轮电推进系统优化模型,形成了涡轮电推进系统控制规律优化设计方法,应用此方法计算了推进系统节流过程控制规律和性能参数。计算结果表明:本模型设计点性能计算结果与国外发动机性能计算软件计算结果最大偏差仅为0.22%,验证了建模方法的有效性;当涵道风扇推力改变时,可能导致涡扇发动机出现超温、超转和喘振等问题,通过联合调节尾喷管喉部面积和涵道引射器面积,可以有效改善这些问题;设计出的节流过程控制规律可以保证不超温、不超转,具有足够的喘振裕度,且在节流过程中还能进一步降低耗油率;该控制规律还具有连续、单调的特点,利于工程实现。
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关键词
航空发动机
涡轮电推进系统
推进系统建模
差分进化算法
控制规律设计
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Keywords
Aeroengine
Turboelectric propulsion system
Propulsion system modelling
Differential evolution algorithm
Control schedule design
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分类号
V231
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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题名某型弹用涡喷发动机启动加速控制规律设计
被引量：10
- 2
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作者
谢光华
牛天华
王亿军
苏祥荣
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机构
航天科工集团公司
空军驻京丰地区军代表室
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出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2003年第3期232-235,共4页
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文摘
为满足某弹用涡喷发动机大空域风车启动加速要求,分析了发动机控制系统原控制方案的局限性,通过引入新的控制输入参数提出了新的控制方案,进行了涡喷发动机新方案控制规律研究和设计。通过地面台架与高空模拟台验证试验结果表明,新方案控制规律满足发动机大空域风车启动加速要求,新控制方案是切实可行的,某涡喷发动机数字电子控制系统控制规律设计一次成功。
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关键词
涡轮喷气发动机
控制系统
控制规律设计
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Keywords
Control systems
Design
Missiles
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分类号
V233.75
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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题名变循环发动机模态转换建模及控制规律设计方法研究
被引量：15
- 3
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作者
郝旺
王占学
张晓博
周莉
王靖凯
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机构
西北工业大学动力与能源学院
中国航发沈阳发动机研究所
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出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第1期72-81,共10页
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基金
国家自然科学基金(52076180,51876176,51906214)
国家科技重大专项(J2019-I-0021-0020)。
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文摘
为了实现变循环发动机快速可靠的模态转换,发展了变循环发动机模态转换过渡态模型及控制规律设计方法。在变循环发动机动态数值仿真程序的基础上,针对模态选择阀与涵道引射器这两个模态转换过程中的关键变几何部件,建立了高精度的气流突扩局部损失模型。首次提出了可考虑模态选择阀堵塞对发动机性能影响的模态选择阀堵塞模型,消除了由于模型不精确造成的模态转换参数波动。在建立的变循环发动机数学模型的基础上,提出了基于直接推力控制技术的模态转换控制规律设计方法,考虑了变循环发动机的8个可调参数,采用差分进化算法对模态转换过程进行了优化。结果表明,本文提出的模态转换控制规律设计方法可以实现变循环发动机快速平稳的模态转换,双外涵转单外涵的参数变化规律与单外涵转双外涵的参数变化规律基本类似,推力在0.6s就稳定在目标推力值,其余参数大多在1.4s之后才趋于稳定。本文提出的变循环发动机模态转换控制规律设计方法还可应用于常规航空发动机的加/减速过渡态控制规律设计中。
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关键词
变循环发动机
模态转换
数学模型
差分进化算法
控制规律设计
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Keywords
Variable cycle engine
Mode transition
Mathematical model
Differential evolution algorithm
Control law design
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分类号
V231.1
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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