本發(fā)明屬于航空發(fā)動機試車狀態(tài)自動控制，特別涉及一種航空發(fā)動機試車狀態(tài)自動控制方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、航空發(fā)動機在試車臺試車時，目前是由人工操作油門桿裝置對發(fā)動機狀態(tài)進行控制。而發(fā)動機狀態(tài)控制關(guān)系試車的安全以及試驗結(jié)果的評判，是試車的重要環(huán)節(jié)。依靠人工操作油門桿對試車人員的技能水平提出了很高要求，時常會發(fā)生發(fā)動機狀態(tài)變換不及時，狀態(tài)反復(fù)調(diào)節(jié)等問題。開展發(fā)動機狀態(tài)自動控制研究是解決這些問題的有利措施。

2、目前航空發(fā)動機油門桿有不同的設(shè)備替代，如采用rvdt傳感器作為油門桿角度輸入的數(shù)字電調(diào)式發(fā)動機，可使用rvdt仿真卡代替油門桿裝置，由計算機程序輸出油門桿信號；有采用plc控制模塊輸出油門桿信號給發(fā)動機等。這些設(shè)備屬于實現(xiàn)自動控制的硬件條件，最終都是由計算機程序輸出油門桿信號，來替代人工操作的油門桿，但如何實現(xiàn)計算機自動控制發(fā)動機狀態(tài)是一個難點問題。一般制定的控制方法是根據(jù)發(fā)動機當前工作狀態(tài)的控制參數(shù)（如轉(zhuǎn)速），與目標狀態(tài)對比，求得差值，?根據(jù)差值增大或減小油門桿信號，直至達到目標狀態(tài)。該方法的關(guān)鍵是油門桿信號的調(diào)節(jié)步長（即調(diào)節(jié)頻率和單次調(diào)節(jié)的幅值，如1度/1s）。通過實踐驗證，如果調(diào)節(jié)步長制定小，則控制時間長；調(diào)節(jié)步長制定大，則與目標狀態(tài)誤差較大，很難找到合理的調(diào)節(jié)步長。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種航空發(fā)動機試車狀態(tài)自動控制方法及系統(tǒng)，以解決上述問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

3、第一方面，本發(fā)明提供一種航空發(fā)動機試車狀態(tài)自動控制方法，包括：

4、采集試車臺油門桿角度信號，并對油門桿角度進行標定，得到試車臺油門桿角度信號與發(fā)動機電子控制器反饋角度值的對應(yīng)關(guān)系；

5、基于對應(yīng)關(guān)系，將發(fā)動機每個工作狀態(tài)序號作為狀態(tài)標識，根據(jù)試車數(shù)據(jù)，統(tǒng)計發(fā)動機油門桿角度值與狀態(tài)標識的關(guān)系，得到各工作狀態(tài)的油門桿角度值參考值和限制范圍；

6、在各工作狀態(tài)的油門桿角度值參考值和限制范圍下，采用粗調(diào)節(jié)和精調(diào)節(jié)結(jié)合的方式進行航空發(fā)動機試車狀態(tài)自動控制。

7、進一步的，采集試車臺油門桿角度信號，包括：

8、選用硬件設(shè)備替代試車臺油門桿裝置，并與發(fā)動機控制電纜連接，使計算機能夠輸出油門桿角度信號給發(fā)動機。

9、進一步的，對油門桿角度進行標定，得到試車臺油門桿角度信號與發(fā)動機電子控制器反饋角度值的對應(yīng)關(guān)系，包括：

10、對計算機輸出的油門桿角度進行標定，建立計算機輸出值與發(fā)動機電子控制器反饋角度值的對應(yīng)關(guān)系。

11、進一步的，基于對應(yīng)關(guān)系，將發(fā)動機每個工作狀態(tài)序號作為狀態(tài)標識，包括：

12、根據(jù)試車程序，梳理發(fā)動機工作狀態(tài)的特征識別參數(shù)，用于在計算機程序中定義工作狀態(tài)；

13、同時將試車程序中的每個工作狀態(tài)序號作為狀態(tài)標識，用于識別計算機識別工作狀態(tài)，試車時，發(fā)動機狀態(tài)按照試車卡片規(guī)定的時序進行狀態(tài)變換。

14、進一步的，采用粗調(diào)節(jié)和精調(diào)節(jié)結(jié)合的方式進行航空發(fā)動機試車狀態(tài)自動控制，包括：

15、粗調(diào)節(jié)：統(tǒng)計該發(fā)動機油門桿角度值與狀態(tài)標識的關(guān)系，設(shè)定各工作狀態(tài)的油門桿角度值參考值，根據(jù)狀態(tài)切換時間要求，要求不大于1s時，油門桿信號值由起始值在1s時間內(nèi)，均勻變化至設(shè)定值，變化頻率為0.1s；

16、按照三檔設(shè)置粗調(diào)節(jié)后的等待時間，統(tǒng)計該發(fā)動機試車狀態(tài)的實際過渡時間，設(shè)置兩個相近狀態(tài)過渡時間為第一檔，小狀態(tài)至中間狀態(tài)的過渡時間為第二檔，小狀態(tài)至大狀態(tài)的過渡時間為第三檔，根據(jù)狀態(tài)特征參數(shù)的差值，設(shè)定等待時間。

17、進一步的，精調(diào)節(jié)：根據(jù)發(fā)動機試車要求，設(shè)定發(fā)動機工作狀態(tài)的上下范圍，該限制值決定發(fā)動機狀態(tài)的控制精度，按照油門桿角度變化0.1度，特征參數(shù)變化的量值，設(shè)定油門桿信號的調(diào)節(jié)幅度和頻率，實時計算發(fā)動機工作狀態(tài)下的特征參數(shù)與目標值的差值，如果不在限制范圍內(nèi)，狀態(tài)低則增大油門桿角度值，狀態(tài)高則降低油門桿角度值。

18、進一步的，對于試車程序中狀態(tài)變化長的情況，則在粗調(diào)節(jié)步驟中，油門桿信號值直接由起始值在要求時間內(nèi)，均勻變化至設(shè)定值，變化頻率為0.1s，不再設(shè)置等待時間；

19、對于限制功能檢查中，發(fā)動機限制工作狀態(tài)與設(shè)定的油門桿角度不對應(yīng)時：發(fā)動機油門桿角度值由起始值按照0.1度/0.1s均勻變換，直至狀態(tài)特征參數(shù)不再上升，則判定為限制工作狀態(tài)到達。

20、第二方面，本發(fā)明提供一種航空發(fā)動機試車狀態(tài)自動控制系統(tǒng)，包括：

21、數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集試車臺油門桿角度信號，并對油門桿角度進行標定，得到試車臺油門桿角度信號與發(fā)動機電子控制器反饋角度值的對應(yīng)關(guān)系；

22、限制設(shè)定模塊，用于基于對應(yīng)關(guān)系，將發(fā)動機每個工作狀態(tài)序號作為狀態(tài)標識，根據(jù)試車數(shù)據(jù)，統(tǒng)計發(fā)動機油門桿角度值與狀態(tài)標識的關(guān)系，得到各工作狀態(tài)的油門桿角度值參考值和限制范圍；

23、自動調(diào)節(jié)模塊，用于在各工作狀態(tài)的油門桿角度值參考值和限制范圍下，采用粗調(diào)節(jié)和精調(diào)節(jié)結(jié)合的方式進行航空發(fā)動機試車狀態(tài)自動控制。

24、第三方面，本發(fā)明提供一種計算機設(shè)備，包括存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器中并可在所述處理器上運行的計算機程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)所述一種航空發(fā)動機試車狀態(tài)自動控制方法的步驟。

25、第四方面，本發(fā)明提供一種計算機可讀存儲介質(zhì)，所述計算機可讀存儲介質(zhì)存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)所述一種航空發(fā)動機試車狀態(tài)自動控制方法的步驟。

26、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有以下技術(shù)效果：

27、本發(fā)明創(chuàng)造的目的是提供一種航空發(fā)動機試車狀態(tài)自動控制方法。通過結(jié)合發(fā)動機自身的試車狀態(tài)變化規(guī)律，按照粗調(diào)節(jié)和精調(diào)節(jié)兩步法，制定科學(xué)可行的控制邏輯，利用計算機軟件實現(xiàn)快速、精準、安全的控制發(fā)動機狀態(tài)，減少對試車人員操作技能的依賴，降低勞動強度，提高試車效率和質(zhì)量。

28、通過粗調(diào)節(jié)和精調(diào)節(jié)兩步法，該方法能夠迅速且精準地調(diào)整發(fā)動機狀態(tài)，滿足試車要求。粗調(diào)節(jié)確保發(fā)動機狀態(tài)大致達到目標，而精調(diào)節(jié)則進一步確保狀態(tài)在允許的誤差范圍內(nèi)，提高了試車的效率和準確性。

29、通過實時計算發(fā)動機工作狀態(tài)下的特征參數(shù)與目標值的差值，并據(jù)此調(diào)整油門桿角度，實現(xiàn)了對發(fā)動機狀態(tài)的動態(tài)監(jiān)控和實時調(diào)整，確保試車過程的穩(wěn)定性和可控性。

30、為每個工作狀態(tài)設(shè)置油門桿角度值范圍，并設(shè)定調(diào)節(jié)上下限，有效防止了由于控制信號異?；驁?zhí)行邏輯錯誤導(dǎo)致的發(fā)動機狀態(tài)偏差過大，從而保證了試車過程的安全性。

31、在試車過程中出現(xiàn)故障時，能夠自動執(zhí)行降轉(zhuǎn)至慢車指令，使發(fā)動機處于安全狀態(tài)，為人工處理提供了足夠的時間和空間，進一步增強了試車過程的安全性。

32、針對試車程序中有明確要求狀態(tài)變化較長的情況，以及限制功能檢查中的特殊情況，制定了專門的控制邏輯，確保了發(fā)動機狀態(tài)在各種復(fù)雜情況下的可控性。

33、設(shè)置了油門桿角度值調(diào)節(jié)退出策略，當發(fā)動機狀態(tài)不穩(wěn)定時，能夠自動停止調(diào)節(jié)，避免加劇狀態(tài)波動，保證了試車過程的穩(wěn)定性和可控性。

34、該方法只需具備使用計算機輸出油門桿信號的硬件條件即可應(yīng)用，不依賴于特定的發(fā)動機型號或試車臺設(shè)備，因此具有廣泛的適用性。

35、通過計算機程序?qū)崿F(xiàn)發(fā)動機試車狀態(tài)的自動控制，無需人工頻繁干預(yù)，簡化了試車操作流程，降低了人力成本。

36、通過參數(shù)設(shè)置界面，用戶可以方便地設(shè)置和調(diào)整試車參數(shù)，提高了試車過程的靈活性和可配置性。

37、綜上所述，航空發(fā)動機試車狀態(tài)自動控制方法通過提升試車效率與精準度、增強試車過程的安全性、提高試車控制的全面性、廣泛的適用性以及簡化操作與降低人力成本等方面，顯著提高了航空發(fā)動機試車的技術(shù)效果。