压差控制器设计参数对燃油计量系统影响研究

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1、RESEARCH学术论文压差控制器设计参数对燃油计量系统影响研究StudyofImpactofDesignParameterofDifferentialPressureControlleronFuelMeteringSystem西北工业大学动力与能源学院尚洋郭迎清西安航空动力控制公司设计研究所王磊【摘要】某型航空发动机控制系统采用数字电子控制，其执行装置仍然是机械液压式。对于液压机械装置的研究，以往主要针对调整参数，针对设计参数的研究目前还鲜有论文发表。针对上述问题，利用AMESim软件对燃油控制系统液压机械执行机构进行建模仿真，得到了设计参数，如压差活门型孔、油压

2、作用面、弹簧刚度、节流嘴等对燃油计量系统动态特性和稳态特性的影响，为液压机械装置的设计、改进改型和性能优化提供了依据。关键词：航空发动机液压机械装置AMESim设计参数【ABSTRACT】Anaeroenginecontrolsystemusesdigitalelectroniccontrol，itsimplementationisstillthehydro-mechanicalunit．Forthestudyofhydro—mechanicalunit，inthepastmainlyforadjustingparameters，fewpa—persarepubli

3、shedfordesignparameters．Inresponsetothisproblem，thesimulationmodelofthehydro-mechanicalac—tuatorsoffuelcontrolsystemisestablishedbyAMESiminthispaper．Theimpactofdesignparameterssuchasdiffer-entialpressurevalve-shapedhole，theforcesurfaceoffuel，springstiffnessandhydraulicrestrictoronthedy

4、namicsandsteady—statecharacteristicsoffuelmeteringsystemisobtained．Theconclusionprovidesevidenceforthedesign，theimprovementandmodification，performanceoptimiza—tionofthehydro—mechanicalunit．Keywords：AeroengineHydro-mechanicalunitAMESimDesignparameter航空发动机控制系统按照控制方式可以分为液压机械控制系统和数字电子控制系统⋯

5、。数字电子控制技术以其调节精度高、可维护性好与可变更性好、容易实现飞行／推进／火控一体化综合控制等诸多优点，已成为未来航空发动机控制系统的发展趋势【2】。航空发动机数控系统是由控制软件、电子控制器、液压机械装置、传感器、电气部件组成的。其中液压机械装置较之前的纯液压机械式燃油调节器结构上要简单，但仍然具有结构复杂，设计、加工困难，加工周期长，对介质要求较高等特点，为了提高液压机械装置的性能和可靠性并缩短研制周期，必须在设计阶段对液压机械装置进行仿真分析。设计参数是指在液压机械装置设计阶段，对系统的性能起决定性作用的参数，譬如各个活门的尺寸、型面、弹簧刚度等；而调整参

6、数是指在液压机械装置调试阶段，通过对这些参数的调整，使系统性能获得有限的变化的参数，譬如弹簧初始预紧力、调整垫圈等。对液压机械装置的研究，以往只是针对液压机械装置的调整参数对执行机构的影响p。5】，而关于设计参数对执行机构影响的研究则很少。本文利用AMESim软件对燃油控制系统液压机械执行机构进行建模仿真，重点分析了压差控制器设计参数对执行机构的影响，通过对液压机械装置仿真分析可以及早发现并修正系统设计中的缺陷，确定最佳的设计方案，为液压机械装置的设计、改进改型和性能优化提供依据。1燃油控制系统液压机械装置简介燃油控制系统液压机械装置主要由齿轮泵、燃油计量活门、压差

7、控制器、LVDT等组成。燃油控制系统液压机械装置的功能如下：(1)接受电子控制器信号计量供给燃烧室的燃油；(2)防喘切油；(3)停车切油。燃油控制系统液压机械装置工作原理如图1所示。飞机油箱的燃油经过燃油增压泵初次增压后，输送到齿轮泵进一步增压。齿轮泵后的燃油经过计量活门计量后进人发动机燃烧室。由电子控制器按发动机调节计划和控制规律给出电信号控制电液伺服阀，改变随动活塞控制腔的油压来控制计量活门的位移，同时由安装在随动活塞上的LVDT传感器反馈信号给电子控制器，形成计量活门位置反馈控制，从而实现电子控制器对燃油流量的控制。压差活门用来保证计量活门前后恒定的201