Програми керування авіаційного газотурбінного двигуна на режимах прискорення, скидання газу, режиму запуску. Оптимізація та оцінка якості програм керування
DOI:
https://doi.org/10.18372/1990-5548.74.17293Ключові слова:
програми керування, авіаційний газотурбінний двигун, прискорення, скидання газу, запуск, перехідний процес, якість, зменшення маси, безпровіднийАнотація
Статтю присвячено формуванню вимог точності регулювання авіаційного газотурбінного двигуна, однією з яких є підтримка тяги двигуна на заданому режимі роботи незалежно від стану двигуна в межах запасу за температурою газу. На її значення не повинно суттєво впливати включення або відключення додаткових споживачів потужності і повітря, а також різні регулюючі впливи зі сторони САК (включення – виключення перепуску в компресорі і обдування корпусів, часткове обмеження подачі охолоджуваного повітря, зміна положення направляючих апаратів). Виконання вимог до точності регулювання є важливим для забезпечення надійності і безпеки роботи силової установки та зручності керування літаком. Для зниження експлуатаційних витрат необхідно, щоб в процесі експлуатації вимагалась мінімальна кількість додаткових налаштувань САК на режимі прискорення, скидання газу та режимі запуску. Програма регулювання реалізована у вигляді САК, яка є замкненим контуром головного зворотного зв’язку. В контурі є і гнучкий місцевій зворотній зв’язок, який призначеній для стабілізації САК, сприяє тому, щоб САК була досить стійкою. Наявність зворотних зв’язків в САК свідчить про те, що система може бути і нестійкою, тому аналіз САК повинний включати оцінку її стійкості і, при необхідності, вибір заходів і засобів для її стабілізації. Зміна вхідного сигналу в перший момент часу приводить до відповідного зростання відхилення, оскільки ланки перед об’єктом і сам об’єкт мають інерційність і тому частота обертання не може змінитися миттєво. Зміна відхилення, будучи посилена підсилювачем, перетворювачем тиристора і генератором, з врахуванням їх інерційності приводить до поступової зміни керуючої величини – напруги на якорі, яка плавно змінює частоту обертання валу так, що помилка стеження, тобто відхилення, спрямовується до нуля. Зворотний зв'язок за напругою стабілізує САК і підвищує її швидкодію. Таким чином здійснюється стеження. Досліджено впровадження безпровідних технологій в САК ГТД, що дозволить зменшити масу і габарити вузлів за рахунок зменшення кількості роз’ємів і кабелів, підвищити надійність та точність регулювання САК, знизити витрати на технічне обслуговування і підвищити пожежну безпеку.
Посилання
EUROCAE – standarts for future aviation. Access mode: http://www.eurocae.net/
Viktors Gutakovskis, “Combustion Chamber of Adaptive Type of the Perspective Milti-Mode Aviation Gas-turbine Engine,” Perspective Multi-Mode Aviation Gas-turbine Engine, 2019, pp. 1–6. ID:29495.
Sanju Kumar, Rashmi Rao, and B. A. Rajeevalochanam, “Current Practices in Structural Analysis and Testing of Aero-Engine Main Shafts,” Procedia Engineering (Aero-Engines), 2013, pp. 499–509. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2013.03.287.
Iian Arush, Marilena Pavel, and Max Mulder, “A singular values approach in helicopter gas turbine engines flight testing analysis,” Proceedings of the Instituation of Mechanical Engineers Part G Journal of Aerospace Engineering 234 (12): 095441002092006, 2020. https://doi.org/10.1177/0954410020920060.
Ibrahem M. A. Ibrahem, Ouassma Akhrif, Hany Moustapha, and Martin Staniszewski, “Nonlinear Generalized Predictive Controller based on Ensemble of NARX Models for Industrial Gas Turbine Engine,” Energy 230:120700, 2021. https://doi.org/10.1016/j.energy.2021.120700.
Iiam Arush, and Marilena Pavel, “Helicopter gas turbine engine performance analysis: A multivariable approach,” Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers Part G Journal of Aerospace Engineering, 233(3): 095441001774132, 2017. https://doi.org/10.1177/0954410017741329.
Xin Zhou, Feng Iu, Zhou Wenxiang, and Jinquan Huang. “An improved multivariable generalized predictive control algorithm for direct performance control of gas turbine engine” Aerospace Science and Technology, 99(3):105576, 2019. https://doi.org/10.1016/j.ast.2019.105576.
Evgeny Filinov, Venedikt S. Kuz’michev, and Andrey Tkachenko. “Estimation of cooling flow rate for conceptual design stage of a gas turbine engine” Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers Part A Journal of Power and Energy, 235(8):095765092110149, 2021. https://doi.org/10.1177/09576509211014981.
S. S. Tovkach, “Stochastic control information systems the aviation gas turbine engine,” Aerospace Science and TechnologyProceedings of the National Aviation University, 3(80), 2019, pp. 21–29. https://doi.org/10.18372/2306-1472.80.14269.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Authors who publish with this journal agree to the following terms:
Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.
Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.
Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).
