发动机燃油和控制系统

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1、发动机燃油和控制系统1发动机控制基本概念2燃油系统3燃油泵4燃油控制器5全功能（全权限）数字电子控制（FADEC）6燃油喷嘴7航空燃油及添加剂燃油和控制系统－控制系统1.1发动机控制基本概念被控对象被控制去完成某项工作的设备或装置。如发动机。控制装置用以完成既定控制任务的机构总和，又称控制器。如发动机的燃油控制器、螺旋桨调速器等。控制系统由被控对象和控制装置组成。被控参数能表征被控对象的工作状态又被控制的参数。如发动机转速。可控变量能影响被控对象的工作过程，用来改变被控参数大小的因素。如燃油流量。给定值控制系统在某一确定工作状态下，其被控参数应等于的数

2、值或范围。通常由人工输入，也叫人工指令值。如驾驶员的指令值。干扰量引起被控参数发生变化的外部作用量。控制系统的基本任务：控制装置通过调节可控变量，控制被控对象的被控参数，消除干扰对被控参数的影响，使被控参数最终等于给定值。控制系统基本性能要求：平稳、快速、准确。即稳、快、准。1、稳定性保证发动机在整个工作包线范围内稳定工作。稳态下，推力波动不大于该条件下推力的1.0，不连续推力波动间隔不得少于5秒。2、准确性转速控制的最大转速误差要求为0.10.2，最大不得超过0.30.5；温度控制的最大误差不得超过0.50.8。3、过渡过程品质（1）

3、超调量σ：超调量不超过23。（2）控制时间td：一般要求小于23秒。（3）振荡次数：不允许有振荡存在。在单位阶跃作用下，衡量系统控制过渡过程的主要指标是：超调量σ（2~3％）控制时间td误差范围5％，2％，稳定时间：小于2~3s振荡次数一、发动机控制系统的基本组成控制系统：操纵系统内的一个控制器和它的控制对象转速控制系统：由转速控制器与发动机组成；温度控制系统：由温度控制器与发动机组成。元件：自动控制装置中，组成控制机构的机件。组成：1、测量元件；2、指令机构；3、比较元件；4、执行元件。5、在比较机构与执行机构之间，往往还需要有功率放大元件。6

4、、另外，还需驱动各部分、为各部分提供动力的能源元件（如液压系统中的油泵）。二、发动机控制系统的基本类型（一）按控制原理分1、开环控制系统开环控制：控制装置与被控对象之间只有顺向作用而没有反向联系的控制过程特点：对元件的精度要求高调节及时，被控量的变化平稳，稳定性好。开环控制——控制装置和被控对象同时感受外界干扰，改变可控变量，补偿干扰量引起的被控参数变化，按补偿原理工作。优点：及时、稳定。缺点：不能补偿所有干扰，精度差。开环控制开环控制实例：飞行高度增加－－进入发动机的空气流量减少（若不补偿则会引起发动机转速升高）－－膜盒膨胀－－档板活门的开度增大－－

5、随动活塞上移－－柱塞泵的斜盘角变小－－供油量减少－－保持转速不变。开环控制主要元件敏感元件为膜盒，感受进气总压;进气总压是飞行高度和飞行马赫数的函数;油门杆为指令机构，通过传动臂，齿轮，齿套等来改变调准弹簧力，确定转速的给定值;放大元件为档板活门，档板通过与膜盒相连的杠杆的作用来改变其开度;执行元件为随动活塞,它控制柱塞泵斜盘的角度，从而改变供油量;供油元件为柱塞泵。2、闭环控制系统闭环控制：控制装置与被控对象之间既有顺向作用又有反向联系的控制过程。特点：对元件的精度要求低而调节的准确度高；调节不及时，使系统经常处于有偏差状态下工作;易引起过调和振荡。

6、闭环控制——被控对象的输出n即为控制装置的输入n，控制装置的输出qm,f即为被控对象的输入qm,f，整个控制系统形成一个闭合的回路。按偏离原理工作。优点:精度高，不仅对外界干扰而且对内部部件性能退化所造成的被控参数变化也能修正。缺点：不及时。闭环控制闭环控制实例：稳态工作时：发动机稳定工作时，发动机的转速和给定值相等，分油活门处于中立位置，控制器各部分都处于相对静止状态。干扰引起偏离时（动态）：飞行高度增加－－空气流量减少－－涡轮功大于压气机功－－转速增加－－离心力变大－－分油活门上移－－随动活塞下移－－柱塞泵斜盘角变小－－供油量减少－－转速回落，恢复

7、到给定值。闭环控制主要元件敏感元件是离心飞重，其功用是感受发动机的实际转速;指令机构是油门杆，它通过传动臂，齿轮，齿套等来改变调准弹簧力，确定转速的给定值;推力杆经钢索，连杆联到燃油控制器上的功率杆。放大元件是分油活门，分油活门的位置由离心飞重的轴向力与指令机构给定的调准弹簧力比较后的差值决定;执行元件是随动活塞;它控制滑油路的走向，改变斜盘角度；供油元件是燃油泵。控制柱塞泵斜盘的角度，从而改变供油量。3、复合控制系统特点：调节及时、准确；控制器的结构复杂；容易引起过调和振荡。复合控制开、闭环控制的结合，兼有二者优点，精度高，及时、稳定；能补偿所有干扰

8、；弥补各自的缺点。（二）按可控变量分根据可控变量的不同：发动机控制分为燃油流量控制和几何控制。