Self-tuning Process of the Control Laws of the Aviation Gas Turbine Engine

Autor: Serhii Tovkach
Rok vydání: 2022
Předmět:
Zdroj: Electronics and Control Systems; Vol. 3 No. 73 (2022); 27-34
Электроника и системы управления; Том 3 № 73 (2022); 27-34
Електроніка та системи управління; Том 3 № 73 (2022); 27-34
ISSN: 1990-5548
DOI: 10.18372/1990-5548.73.17009
Popis: The article is devoted to the selection of parameters and evaluation of the efficiency of an aviation engine based on a system approach, when the engine and power plant are considered as subsystems of a higher-level aircraft complex. To solve the problems of multiparameter optimization, complex mathematical models of the entire system, consisting of the aircraft and control systems, taking into account the properties of the used fuels, are developed. The integration of the aircraft engine and the aircraft is carried out on the basis of the conditions for ensuring mass balance, the volume layout of the starting thrust-mass ratio. In combined power plants, it is possible to consider engines of different types, for example, TPrE with parallel or sequential (tandem) arrangement of circuits, TRBEaf and ramjet and steam hydrogen rocket-turbine engines of several types, the parameters of the working process of which are optimized according to the conditions of a typical program flights The adaptation task can be solved by changing both control programs and parameters of intellectual regulators of individual subsystems, as well as the structure of individual subsystems and connections between them. The higher level determines which strategy and which adaptation algorithm to choose in this situation. The optimal behavior model of the system in the current situation is also determined here. At the next level (the level of the technological complex), a strategy for the integration of the control and planning systems of the gas station, technological equipment and information system is formed, depending on the modes of operation of the gas station and the fulfillment of the tasks set before it. The construction of the ACS GTE model in the VisSim modeling software package was completed, measures were taken to stabilize the system. The transfer functions of the main elements of the electronic automatic control system of the GTE were obtained: a speed sensor, a thermocouple, and a pressure sensor. sensor of the angular position, the actuator mechanism of the nozzle-valve, the movement of the aircraft by the pitch angle. Статтю присвячено вибору параметрів та оцінці ефективності авіаційного двигуна на основі системного підходу, коли двигун і силова установка розглядається як підсистеми комплексу більш високого рівня ЛА. Для вирішення задач багатопараметричної оптимізації розробляються складні математичні моделі всієї системи, що складається з літака та систем керування, з урахуванням властивостей використовуваних палив. Інтеграція авіаційного двигуна і літального апарату здійснюється на основі умов забезпечення балансу мас, об’ємної компоновки стартового тяго-масового відношення. У комбінованих силових установках можна розглядати двигуни різних типів, наприклад, ТВД з паралельним або послідовним (тандемним) розташуванням контурів, ТРДДФ і ПВРД і пароводневі ракетно-турбінні двигуни кількох типів, параметри робочого процесу якого оптимізовані на основі умов типової програми польоту. Рішення задачі адаптації може здійснюватись за рахунок зміни, як програм керування, так і параметрів інтелектуальних регуляторів відокремлених підсистем, а також структури окремих підсистем і зв’язків між ними. Вищий рівень визначає, яку стратегію і який алгоритм адаптації в даній ситуації вибрати. Тут же визначається і оптимальна модель поведінки системи в ситуації, що склалася. На наступному рівні (рівні технологічного комплексу) формується стратегія інтеграції систем керування та планування ГТД, технологічного обладнання та інформаційної системи в залежності від режимів роботи ГТД і виконання поставлених перед ним задач. Виконана побудова моделі САК ГТД у програмному пакеті моделювання VisSim, проведені заходи зі стабілізації системи. Отримано передавальні функції основних елементів електронних САК ГТД: датчик частоти обертання, термопара, датчик тиску. датчик кутового положення, виконавчий механізм сопло-заслінка, рух літального апарата за кутом тангажу. Статтю присвячено вибору параметрів та оцінці ефективності авіаційного двигуна на основі системного підходу, коли двигун і силова установка розглядається як підсистеми комплексу більш високого рівня ЛА. Для вирішення задач багатопараметричної оптимізації розробляються складні математичні моделі всієї системи, що складається з літака та систем керування, з урахуванням властивостей використовуваних палив. Інтеграція авіаційного двигуна і літального апарату здійснюється на основі умов забезпечення балансу мас, об’ємної компоновки стартового тяго-масового відношення. У комбінованих силових установках можна розглядати двигуни різних типів, наприклад, ТВД з паралельним або послідовним (тандемним) розташуванням контурів, ТРДДФ і ПВРД і пароводневі ракетно-турбінні двигуни кількох типів, параметри робочого процесу якого оптимізовані на основі умов типової програми польоту. Рішення задачі адаптації може здійснюватись за рахунок зміни, як програм керування, так і параметрів інтелектуальних регуляторів відокремлених підсистем, а також структури окремих підсистем і зв’язків між ними. Вищий рівень визначає, яку стратегію і який алгоритм адаптації в даній ситуації вибрати. Тут же визначається і оптимальна модель поведінки системи в ситуації, що склалася. На наступному рівні (рівні технологічного комплексу) формується стратегія інтеграції систем керування та планування ГТД, технологічного обладнання та інформаційної системи в залежності від режимів роботи ГТД і виконання поставлених перед ним задач. Виконана побудова моделі САК ГТД у програмному пакеті моделювання VisSim, проведені заходи зі стабілізації системи. Отримано передавальні функції основних елементів електронних САК ГТД: датчик частоти обертання, термопара, датчик тиску. датчик кутового положення, виконавчий механізм сопло-заслінка, рух літального апарата за кутом тангажу.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: