某型压差活门的动态特性分析.pdf

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1、第4l卷第3期2015年6月航空发动机Aeroen舀neV01．41No．3Jun．2015某型压差活门的动态特性分析杨峰-，2，王曦1，程涛1，刘雄2(1．北京航空航天大学能源与动力工程学院，北京100191；2．中航工业航空动力控制系统研究所，江苏无锡214063)摘要：压差活门是航空发动机数控系统燃油计量装置中重要的液压部件，其稳定性和动态性能直接影响控制系统的整体性能。根据压差活门非线性微分方程，采用小偏差线性化方法，推导出了压差活门的动态数学模型，得到了压差活门的方框图以及传递函数。选取某压

2、差活门参数建立了S1mu]1nk仿真模型，分别在频域和时域分析了其动态性能。结果表明：在频域上，比较了有无节流器时的回路增益函数伯德图，认为敏感油路上的节流器可以改善稳定性且提高控制精度，通过设计节流器的尺寸可以调节穿越频域，从而改善系统的动态性能；在时域上，分析了不同节流器尺寸下阶跃响应的动态性能，其试验结果与实际工程经验一致。关键词：压差活门；动态特性；燃油计量装置；小偏差线性化；S1mu]1nk仿真；数控系统；航空发动机中图分类号：V233．7文献标识码：Adoi：10．13477／j．cnkl

3、．aeroen91ne．2015．03．009DynamicCharaCteristicsAnaIysisofaPressureDifferentiaIVaIveYANGFeng”，wANG)(i1，cHENGTa01，LIu)(ion矿(1．schoolofJetPropukion，Beillanguniversity，Be巧mg100191，cllina；2．AVICA、riationMotorcon廿olsystemInsdtute，Wu妃Jian昏u214063，c11ina)Abst陋Ct：

4、PressurediⅡIerentialvalveisasigni6cantcomponentinfuelmeteringdeviceofaeroen西nehydrauliccontmlsystem，whichstability蚰ddynamicperfb册anceaffecttlleoveraUpe—．omanceofcontmlsystem．Accordingtothenon—lineardi任brentialequation，thedyn锄icmodelderivation，blockdiagm

5、mandtlletransferfunctionofthepressuredi珏brentialvalveswasobtainedbythesmalldeviationline撕zation．-11leSimulinkmodelw鹊builttoanalyzethedynamicperfb肿ancedi虢rentialvalveonthefrequencyandtime6eldbyitsparaⅡleters．Theresultsshowthattllehydmulicfeedbackrestrict

6、orcanimprovethestabilityandcontrolaccuracybycomparingtheBodediagramof100p—gainfunctionwitllor埘t}louttlleresistoronthefkquency矗eld．Thecrossoverf琵quencywaschangedbydesigIlingtheresistorsizestoimpmvetlledynamicperfbmanceofsystem．Theexperimentalresultsofthe

7、dynamicperfb丌nanceforstep—responseareinacco—witlltlleen西neeringexperienceontIlediⅡbrentr；esistorsizeoftimefield．KeywO—s：pressurediH-erentialvalve；dyn啪iccharacteristics；fuelmeteringdevice；smalldeviationlinearization；Simulinkmodel；contmlsystem；aeroen矛ne0引

8、言目前，液压机械控制系统广泛应用于航空发动机上，具有可靠性高、抗电磁干扰性强等特点【l】，对其特性进行深入研究具有重要意义。压差活门是燃油计量装置中重要的液压部件，其稳定性和动态性能直接影响控制系统的整体性能。国内外对压差活门动态特性的研究很少，但其工作原理与溢流阀和减压阀类似，可借鉴二者的研究结果。美国的c．Y．MA口在对减压阀分析设计时，推导了减压阀的动力学方程，分析了其静态和动态特性，利用频域分析简化了系统回路增益；樊瑞、张明f3建立了导控溢流阀运