电动齿轮燃油泵流量特性建模及其控制系统构建.pdf

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1、2015年8月机床与液压Aug．2015第43卷第15期MACHINETOOL&HYDRAULICSVo1．43No．15DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2015．15．045电动齿轮燃油泵流量特性建模及其控制系统构建刘卓崴，程礼，郑铁军，周章文(空军工程大学航空航天工程学院，陕西西安710038)摘要：针对电动齿轮燃油泵供油量控制问题，根据工程需求，按照拟合一筛选一优化的建模思路构建了电动齿轮燃油泵流量特性模型。基于模型并结合数字式PID控制规律构建了燃油量控制系统，通过实验验证了所构建的控制系统能够实现对供油量的闭环控制。关键词：电动齿轮燃油泵；流量

2、特性；模型；流量闭环；控制系统中图分类号：V233．7文献标志码：A文章编号：1001—3881(2015)15—176—4ModelingforFlowCharacteristieofElectromotionGearFuelPumpandtheControlSystemBuildingUUZhuowei，CHENGLi。ZHENGTiejun。ZHOUZhang~en(AeronauticsandAstronauticsEngineeringCollege，AirForceEngineeringUniversity，Xi’anShaanxi710038．China)Abstr

3、act：Facingtheissueofhowtocontrolfuelsupplyofetectromotionfuelgearpumpandtheengineeringrequirement，themodelinglineofregression—selection—optimizationtobuildelectromotiongearfuelpumpflowcharacteristicmodelwaspresented．Thenitscontrolsystemwasestablishedbasedonelectromotiongearfuelpumpflowcharact

4、eristicmode1．DigitalPIDcontrollawwasusedincontrolsystem．Testresultsshowthatcontrolsystemcanbeeffectivetofulfillfuelflowclosed-loopcontro1．Keywords：Electromotiongearfuelpump；Flowcharacteristic；Model；Flowclosed—loop；ControlsystemO前言小二乘法的稳健回归方法对其进行优化。并基于优化传统燃气涡轮发动机的供油系统基本都是采用通模型构建了电动燃油泵闭环燃油量控制系统

5、。过附件机匣传动燃油泵的形式。优点是节流比大、结1流量特性模型构简单、体积小、质量轻、制造容易，对燃油清洁度1．1最小二乘拟合敏感性小，适用于长时间工作的燃油供应系统。缺点最／bz乘法是数据拟合中最常用的方法，因其简是由于燃油泵供油规律与发动机需油规律不同，在大单有效的优点被广泛应用于工程实践中。不仅可以解部分工作状态下需要大量回油，能量利用率低¨。决线性拟合问题，也可以解决非线性拟合问题。其基随着多电和全电燃气涡轮发动机的发展，附件机匣被本原理可由式(1)表示：淘汰，将采用电动机带动燃油齿轮泵的电动齿轮燃油Q=Z(y一(1)泵(以下简称电动燃油泵)间接能量传递形式。而对于自身没

6、有旋转机构的冲压发动机而言，电动燃多=∑n)(2)油泵更是理想之选一。电动燃油泵形式简单，体积式(1)中，Y为测量值，为由测量值求出小，质量轻，能量利用率高，便于实现分布控制。的估计值，在使得离差平方和Q最小的条件下求出同时，能够通过直接控制电机转速来克服传统燃油泵式(2)中的各项系数a。式(2)中f()表示关供油规律与发动机需油规律不同的缺点，应用前景十于的函数。分广阔。1．2基本模型的构建为了实现以电机转速为控制量对电动燃油泵供油由文献[9]可知齿轮泵供油量理论模型为：量的精确控制，必须对其流量特性进行研究，建立简Q=Anal(3)捷、准确的流量特性模型。式中：Q为供油量，A

7、为常数(由齿轮泵自身结构决本文作者提出“拟合一筛选一优化”的建模思定)，n为转速，为容积效率。路，采用最小二乘法对实验数据进行拟合，建立电动式(3)中所反映的供油量与转速的正比关系表燃油泵流量特性基本模型，再利用基于迭代重加权最明转速决定供油量。而根据文献[10-11]的描述可收稿日期：2014-06-08作者简介：刘卓崴(1989一)，男，硕士研究生，研究方向为推进系统控制与振动检测。E—mail：136886233@qq．corn。第l5期刘卓崴等：电动齿轮燃油泵流量特性建模