一种用于提高发动机气动稳定性的控制策略_陈英1

【一种用于提高发动机气动稳定性的控制策略】这篇文章主要探讨了现代推进系统设计中面临的挑战，即如何在扩大发动机稳定裕度与提高推力、降低耗油率之间找到平衡。文章引用了西方航空大国，特别是美国的研究，如NASA格林研究中心、P&W公司和美国空军合作的高稳定性发动机控制计划(HISTEC)，该计划旨在研究在强烈进气畸变条件下的燃气涡轮发动机控制技术。 文章提出了“畸变容限控制”这一概念，它是一种柔性的解决办法，通过估算畸变指数来调整发动机的压比，以确保在畸变指数低时提高性能，而在畸变指数高时保持发动机的稳定性。畸变容限控制也被称为稳定性寻求控制，它利用飞行数据和进气口参数来实现这一目标。 作者陈英等人开展了一种名为“主动稳定性控制”(ASC)的方法研究。他们认为，风扇/压气机的可用稳定裕度通常高于实际操作所需的最大值，这为提升发动机性能提供了可能性。ASC方法在小畸变下通过降低稳定裕度要求来提高性能，当畸变超过容忍范围时，则通过调整控制策略保证发动机稳定运行。 为了实现这一控制策略，研究人员建立了一个进气畸变气动稳定性模型，并将其嵌入到常规控制规律中，推导出了主动稳定性控制规律，从而制定了相应的控制策略。以某涡扇发动机为例，进行了ASC的仿真研究，结果显示在中等畸变强度以下，ASC能够有效地满足降低稳定裕度的需求，从而提高发动机的性能。 关键词涉及的领域包括发动机稳定性、畸变控制、主动控制和控制规律。文章的贡献在于提供了一种新的控制策略，以应对飞行平台对发动机性能和稳定性的复杂要求，对于未来燃气涡轮发动机的设计和控制具有重要的参考价值。