一种舰载发动机侧风状态起动识别和控制方法及装置与流程

1.本技术属于发动机控制技术领域，具体涉及一种舰载发动机侧风状态起动识别和控制方法及装置。


背景技术：

2.舰载飞机工作在舰面，海洋工作环境气象条件复杂,面临较强的海风甚至是台风，随时都可能遇到与发动机中心线或各种夹角的风切变的影响。
3.当发动机在舰面侧风工况下运行时，侧风的影响会引起进气道进气分离或进气畸变，同时侧风导致发动机喷口阻力增加，上述影响会降低发动机起动时压气机和风扇的工作可用稳定范围变窄，工作稳定性能恶化，使风扇或压力机发生喘振，严重时导致发动机起动失败，发动机无法工作，进而无法执行飞行任务。
4.目前的起动过程控制按照发动机自身工作转速、工作高度、温度进行供油规律修正wf＝f(ph，t1，n2)，该式子中，wf为发动机主燃油流量，ph为飞机发动机舱舱压，t1为发动机进口总温，n2为发动机高压转子相对转速，通过该修正公式可以满足陆基使用时迎风起动需求。
5.但是舰载机工作在舰船，待飞状态下往往处于风向和风速变化的环境，常规起动控制策略无法满足舰面起动的可靠性和成功率。主要因为：
6.1)现有技术方案无法识别侧风环境的工作状态；
7.2)现有技术方案是为了实现陆基用发动机最优的起动时间，因此起动供油按照发动机稳定工作能力上限设计。当工作在侧风气象条件下，进气道总压损失增加，发动机进气总压减小，同时喷口排气阻力增大。发动机进气和排气压力的变化和原起动控制规律不兼容，导致起动过程在相同控制规律控制下，起动存在失速或超温，甚至失败，无法满足稳定加速到慢车的需求。


技术实现要素：

8.为了解决上述问题之一，本技术提供了一种舰载发动机侧风状态起动识别和控制方法及装置，以识别侧风工作状态，进行侧风工作状态下起动控制规律的自适应修正控制，实现侧风工作状态起动稳定工作。
9.本技术第一方面提供了一种舰载发动机侧风状态起动识别和控制方法，主要包括：
10.步骤s1、确定发动机是否处于点火前的起动阶段，当发动机处于点火前的起动阶段时，基于飞机发动机舱舱压ph及飞机进气道特性σ
进气道
计算发动机风扇进口总压p2；
11.步骤s2、获取每个控制周期内的发动机高压转子相对换算转速n
2r
及与之相对应的实测的燃烧室进口换算压力p6/p2，其中，p6为发动机喷口截面总压；
12.步骤s3、基于给定的由发动机台架试验获得的无风条件下发动机高压转子相对换算转速n
2r
与标准的燃烧室进口换算压力(p6/p2)
jz
之间的对应关系表，确定实测的每个发动
机高压转子相对换算转速n
2r
所对应的标准的燃烧室进口换算压力(p6/p2)
jz
；
13.步骤s4、计算实测的每个发动机高压转子相对换算转速n
2r
下，实测的燃烧室进口换算压力p6/p2与标准的燃烧室进口换算压力(p6/p2)
jz
的比值δ(p6/p2)；
14.步骤s5、当所述比值大于设定值a，且持续n个控制周期，判定所述舰载发动机处于侧风状态起动，此时，通过预设的比值δ(p6/p2)与修正参数对照表，确定对应的修正参数，基于所述修正参数对发动机起动控制进行参数修正。
15.优选的是，步骤s1中，确定发动机是否处于点火前的起动阶段包括：
16.获取发动机高压转子相对转速n2以及发动机起动时间，当所述发动机高压转子相对转速n2小于设定的发动机起动点火供油转速n
2ig
，且所述发动机起动时间小于设定的点火供油时间t
ig
，则判定发动机处于点火前的起动阶段。
17.优选的是，步骤s3进一步包括：将实测的每个发动机高压转子相对换算转速n
2r
在所述对应关系表中进行插值，确定对应的标准的燃烧室进口换算压力(p6/p2)
jz
。
18.优选的是，步骤s5中，确定对应的修正参数包括：
19.确定大于设定值a的多个比值δ(p6/p2)的平均值；
20.基于所述平均值在所述对照表中插值出对应的修正参数。
21.优选的是，步骤s5中，基于所述修正参数对发动机起动控制进行参数修正包括：
22.基于控制规律修正参数n
x
对原有起动控制规律(dn/dt)
dem
进行修正，获得修正后的起动控制规律dn/dt＝(dn/dt)
dem
*n
x
；
23.基于导叶角度修正参数α
2x
对原有压气机导叶角度控制规律α
2dem
进行修正，获得修正后的压气机导叶角度控制规律α2＝α
2dem
*α
2x
；
24.当发动机具有起动放气装置时，基于放气修正参数w
引气
对原有放气量控制规律m
dem
进行修正，获得修正后的放气量控制规律m＝m
dem
*w
引气
；
25.当起动喷口不在机械最大位置时，基于喷口面积修正参数a
8x
对原有喷口面积控制规律a
8dem
进行修正，获得修正后的喷口面积控制规律a8＝a
8dem
*a
8x
。
26.本技术第二方面提供了一种舰载发动机侧风状态起动识别和控制装置，主要包括：
27.发动机风扇进口总压计算模块，用于确定发动机是否处于点火前的起动阶段，当发动机处于点火前的起动阶段时，基于飞机发动机舱舱压ph及飞机进气道特性σ
进气道
计算发动机风扇进口总压p2；
28.实测参数获取模块，用于获取每个控制周期内的发动机高压转子相对换算转速n
2r
及与之相对应的实测的燃烧室进口换算压力p6/p2，其中，p6为发动机喷口截面总压；
29.标准参数获取模块，用于基于给定的由发动机台架试验获得的无风条件下发动机高压转子相对换算转速n
2r
与标准的燃烧室进口换算压力(p6/p2)
jz
之间的对应关系表，确定实测的每个发动机高压转子相对换算转速n
2r
所对应的标准的燃烧室进口换算压力(p6/p2)
jz
；
30.比值模块，用于计算实测的每个发动机高压转子相对换算转速n
2r
下，实测的燃烧室进口换算压力p6/p2与标准的燃烧室进口换算压力(p6/p2)
jz
的比值δ(p6/p2)；
31.控制规律修正模块，用于当所述比值大于设定值a，且持续n个控制周期，判定所述舰载发动机处于侧风状态起动，此时，通过预设的比值δ(p6/p2)与修正参数对照表，确定对
应的修正参数，基于所述修正参数对发动机起动控制进行参数修正。
32.优选的是，所述发动机风扇进口总压计算模块包括：
33.起动阶段确定单元，用于获取发动机高压转子相对转速n2以及发动机起动时间，当所述发动机高压转子相对转速n2小于设定的发动机起动点火供油转速n
2ig
，且所述发动机起动时间小于设定的点火供油时间t
ig
，则判定发动机处于点火前的起动阶段。
34.优选的是，所述标准参数获取模块包括：
35.第一插值单元，用于将实测的每个发动机高压转子相对换算转速n
2r
在所述对应关系表中进行插值，确定对应的标准的燃烧室进口换算压力(p6/p2)
jz
。
36.优选的是，所述控制规律修正模块包括：
37.比值平均值计算单元，用于确定大于设定值a的多个比值δ(p6/p2)的平均值；
38.第二插值单元，用于基于所述平均值在所述对照表中插值出对应的修正参数。
39.优选的是，所述控制规律修正模块包括：
40.起动控制规律修正单元，用于基于控制规律修正参数n
x
对原有起动控制规律(dn/dt)
dem
进行修正，获得修正后的起动控制规律dn/dt＝(dn/dt)
dem
*n
x
；
41.导叶角度控制规律修正单元，用于基于导叶角度修正参数α
2x
对原有压气机导叶角度控制规律α
2dem
进行修正，获得修正后的压气机导叶角度控制规律α2＝α
2dem
*α
2x
；
42.放气量控制规律修正单元，用于当发动机具有起动放气装置时，基于放气修正参数w
引气
对原有放气量控制规律m
dem
进行修正，获得修正后的放气量控制规律m＝m
dem
*w
引气
；
43.喷口面积控制规律修正单元，用于当起动喷口不在机械最大位置时，基于喷口面积修正参数a
8x
对原有喷口面积控制规律a
8dem
进行修正，获得修正后的喷口面积控制规律a8＝a
8dem
*a
8x
。
44.本技术通过和无风状态获得的发动机高压转子相对换算转速与标准的燃烧室进口换算压力之间的基准关系n
2r
～(p6/p2)
jz
相比较，获得发动机流道截面气压变化量，进而进行起动控制规律的修正；通过在现有起动控制策略基础上进行修正，满足起动工作稳定性的要求。侧风起动状态识别和控制方法可以兼容舰面风向和风速变化的气象条件，提高发动机起动成功率，减少因风环境导致起动失败带来的调试工作量，保证舰载机可以具有良好的舰面工作适应性和全天候飞行作战能力。
附图说明
45.图1为本技术舰载发动机侧风状态起动识别和控制方法的一优选实施例的流程图。
具体实施方式
46.为使本技术实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施方式中的附图，对本技术实施方式中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施方式是本技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。基于本技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本
申请保护的范围。下面结合附图对本技术的实施方式进行详细说明。
47.本技术第一方面提供了一种舰载发动机侧风状态起动识别和控制方法，如图1所示，主要包括：
48.步骤s1、确定发动机是否处于点火前的起动阶段，当发动机处于点火前的起动阶段时，基于飞机发动机舱舱压ph及飞机进气道特性σ
进气道
计算发动机风扇进口总压p2；
49.步骤s2、获取每个控制周期内的发动机高压转子相对换算转速n
2r
及与之相对应的实测的燃烧室进口换算压力p6/p2，其中，p6为发动机喷口截面总压；
50.步骤s3、基于给定的由发动机台架试验获得的无风条件下发动机高压转子相对换算转速n
2r
与标准的燃烧室进口换算压力(p6/p2)
jz
之间的对应关系表，确定实测的每个发动机高压转子相对换算转速n
2r
所对应的标准的燃烧室进口换算压力(p6/p2)
jz
；
51.步骤s4、计算实测的每个发动机高压转子相对换算转速n
2r
下，实测的燃烧室进口换算压力p6/p2与标准的燃烧室进口换算压力(p6/p2)
jz
的比值δ(p6/p2)；
52.步骤s5、当所述比值大于设定值a，且持续n个控制周期，判定所述舰载发动机处于侧风状态起动，此时，通过预设的比值δ(p6/p2)与修正参数对照表，确定对应的修正参数，基于所述修正参数对发动机起动控制进行参数修正。
53.发动机起动过程分成三阶段，第一阶段是由起动机带转到点火转速(冷运转阶段)，第二阶段是点火供油，并由发动机和起动机共同做功带转发动机加速，第三阶段是，起动机脱离发动机，由发动机自身做功加速到慢车，完成发动机起动加速。
54.其中第一阶段是冷运转阶段，发动机各截面的总压仅和环境压力以及发动机部件低转速特性相关。发动机尚未点火，且其他控制机构尚未动作，因此压力表现与其他机构的关联性很小，可以忽略不计。基于该特征，提出了以冷运转转速和发动机燃烧室进口压力的关系、转速和发动机喷管压力的关系为特征参数，识别侧风工况。上述燃烧室进口压力和发动机喷管压力均为发动机装机使用常规测试参数，无需增加测试设备。
55.在一些可选实施方式中，步骤s1中，确定发动机是否处于点火前的起动阶段包括：
56.获取发动机高压转子相对转速n2以及发动机起动时间，当所述发动机高压转子相对转速n2小于设定的发动机起动点火供油转速n
2ig
，且所述发动机起动时间小于设定的点火供油时间t
ig
，则判定发动机处于点火前的起动阶段。
57.在步骤s1中，发动机装机条件下，判断是否满足上述条件，如满足执行侧风工况判断逻辑；如不满足执行常规起动控制。其中，n
2ig
为发动机起动控制设定参数；t
ig
为发动机起动控制设定参数。
58.在步骤s1中，σ
进气道
为飞机进气道特性参数，一般由进气道设计专业提供，该值与马赫数ma相关。飞机静止条件，有风条件下马赫数ma按照飞机测试参数获得。
59.根据上述描述，在步骤s2中，获取发动机高压转子相对换算转速n
2r
与燃烧室进口换算压力p6/p2的关系，实际上为实际装机下的n
2r
～p6/(ph*σ
进气道
)。最终形成表1所示的实际测试对照表。
60.表1实际测试对照表
61.n
2r
(r/min)0510
…
(p6/p2)(pa)101.325
………
62.在一些可选实施方式中，步骤s3进一步包括：将实测的每个发动机高压转子相对
换算转速n
2r
在所述对应关系表中进行插值，确定对应的标准的燃烧室进口换算压力(p6/p2)
jz
。
63.在该实施例中，首先在海平面、标准大气且无风条件下，基于发动机台架试验冷运转工况下发动机高压转子换算转速与燃烧室进口换算压力关系获得n
2r
～(p6/p2)
jz
基准特性，并按照表2的对应关系表进行记录。
64.表2对应关系表
65.n
2r
(r/min)0510
…
(p6/p2)
jz
(pa)101.325
………
66.由于上述试验获得的表格并不能涵盖所有的发动机高压转子换算转速，导致步骤s2获取的实测的发动机高压转子换算转速与表2的发动机高压转子换算转速无法一一对应，因此，在该实施例中，通过插值的方式，计算实测的发动机高压转子换算转速在表2中所对应的标准的燃烧室进口换算压力(p6/p2)
jz
。
67.之后，在步骤s4中，d)实时判断每一控制周期中同一个n
2r
对应的实测的发动机高压转子相对换算转速n
2r
与标准的燃烧室进口换算压力(p6/p2)
jz
的比值δ(p6/p2)＝(p6/p2)/(p6/p2)
jz
。最终形成如表3所示的比值对照表。
68.表3比值对照表
69.n
2r
(r/min)0510
…
δ(p6/p2)
…………
70.在步骤s5中，a是可调的参数，具体的数值大小需由各型发动机依据自身工作特性通过侧风起动试验摸底并给出；n是依据发动机控制能力给予设定，例如一个控制周期25ms可给10个周期进行判断和确认。
71.在一些可选实施方式中，步骤s5中，确定对应的修正参数包括：
72.确定大于设定值a的多个比值δ(p6/p2)的平均值；
73.基于所述平均值在所述对照表中插值出对应的修正参数。
74.备选实施方式中，当δ(p6/p2)》a，并且持续到第n个控制周期，能够确定需要进行侧风状态起动修正时，可以根据最后一个控制周期的δ(p6/p2)来确定修正参数，此时可以根据不断变化的δ(p6/p2)实时调整对应的修正参数。
75.在一些可选实施方式中，步骤s5中，基于所述修正参数对发动机起动控制进行参数修正包括：
76.基于控制规律修正参数n
x
对原有起动控制规律(dn/dt)
dem
进行修正，获得修正后的起动控制规律dn/dt＝(dn/dt)
dem
*n
x
；如表4所示。
77.表4起动控制规律修正表
78.δ(p6/p2)11.051.1
…nx1………
79.基于导叶角度修正参数α
2x
对原有压气机导叶角度控制规律α
2dem
进行修正，获得修正后的压气机导叶角度控制规律α2＝α
2dem
*α
2x
；如表5所示。
80.表5起动控制规律修正表
81.δ(p6/p2)11.051.1
…
α
2x1………
82.当发动机具有起动放气装置时，基于放气修正参数w
引气
对原有放气量控制规律m
dem
进行修正，获得修正后的放气量控制规律m＝m
dem
*w
引气
；如表6所示。
83.表6起动控制规律修正表
84.δ(p6/p2)11.051.1
…w引气
ꢀ………
85.当起动喷口不在机械最大位置时，基于喷口面积修正参数a
8x
对原有喷口面积控制规律a
8dem
进行修正，获得修正后的喷口面积控制规律a8＝a
8dem
*a
8x
。如表7所示。
86.表7起动控制规律修正表
87.δ(p6/p2)11.051.1
…a8x1………
88.该实施例中，修正系数的具体值可以按照侧风试验摸底并给出，上述提出的识别侧风起动状态的方法，满足侧风工况时，进行起动控制规律修正；针对侧风环境下进气压力损失和进气畸变的流场，执行起动加速供油修正和压气机机扩稳控制或者放气修正；针对喷口排气阻力增加，执行喷口扩稳控制。
89.另外需要说明的是，当满足下述任一个条件，可以退出上述侧风起动控制：
90.a)起动成功，达到慢车转速；
91.b)不满足侧风起动工况判断条件，即不再满足δ(p6/p2)＞a值且持续n个控制周期；
92.c)起动异常，比如满足起动失速、起动喘振后，优先执行异常情况的处置逻辑。
93.本技术可以兼容舰面风向和风速变化的气象条件，提高发动机起动成功率，减少因风环境导致起动失败带来的调试工作量，保证舰载机可以具有良好的舰面工作适应性和全天候飞行作战能力。
94.本技术第二方面提供了一种与上述方法对应的舰载发动机侧风状态起动识别和控制装置，主要包括：
95.发动机风扇进口总压计算模块，用于确定发动机是否处于点火前的起动阶段，当发动机处于点火前的起动阶段时，基于飞机发动机舱舱压ph及飞机进气道特性σ
进气道
计算发动机风扇进口总压p2；
96.实测参数获取模块，用于获取每个控制周期内的发动机高压转子相对换算转速n
2r
及与之相对应的实测的燃烧室进口换算压力p6/p2，其中，p6为发动机喷口截面总压；
97.标准参数获取模块，用于基于给定的由发动机台架试验获得的无风条件下发动机高压转子相对换算转速n
2r
与标准的燃烧室进口换算压力(p6/p2)
jz
之间的对应关系表，确定实测的每个发动机高压转子相对换算转速n
2r
所对应的标准的燃烧室进口换算压力(p6/p2)
jz
；
98.比值模块，用于计算实测的每个发动机高压转子相对换算转速n
2r
下，实测的燃烧室进口换算压力p6/p2与标准的燃烧室进口换算压力(p6/p2)
jz
的比值δ(p6/p2)；
99.控制规律修正模块，用于当所述比值大于设定值a，且持续n个控制周期，判定所述舰载发动机处于侧风状态起动，此时，通过预设的比值δ(p6/p2)与修正参数对照表，确定对应的修正参数，基于所述修正参数对发动机起动控制进行参数修正。
100.在一些可选实施方式中，所述发动机风扇进口总压计算模块包括：
101.起动阶段确定单元，用于获取发动机高压转子相对转速n2以及发动机起动时间，当所述发动机高压转子相对转速n2小于设定的发动机起动点火供油转速n
2ig
，且所述发动机起动时间小于设定的点火供油时间t
ig
，则判定发动机处于点火前的起动阶段。
102.在一些可选实施方式中，所述标准参数获取模块包括：
103.第一插值单元，用于将实测的每个发动机高压转子相对换算转速n
2r
在所述对应关系表中进行插值，确定对应的标准的燃烧室进口换算压力(p6/p2)
jz
。
104.在一些可选实施方式中，所述控制规律修正模块包括：
105.比值平均值计算单元，用于确定大于设定值a的多个比值δ(p6/p2)的平均值；
106.第二插值单元，用于基于所述平均值在所述对照表中插值出对应的修正参数。
107.在一些可选实施方式中，所述控制规律修正模块包括：
108.起动控制规律修正单元，用于基于控制规律修正参数n
x
对原有起动控制规律(dn/dt)
dem
进行修正，获得修正后的起动控制规律dn/dt＝(dn/dt)
dem
*n
x
；
109.导叶角度控制规律修正单元，用于基于导叶角度修正参数α
2x
对原有压气机导叶角度控制规律α
2dem
进行修正，获得修正后的压气机导叶角度控制规律α2＝α
2dem
*α
2x
；
110.放气量控制规律修正单元，用于当发动机具有起动放气装置时，基于放气修正参数w
引气
对原有放气量控制规律m
dem
进行修正，获得修正后的放气量控制规律m＝m
dem
*w
引气
；
111.喷口面积控制规律修正单元，用于当起动喷口不在机械最大位置时，基于喷口面积修正参数a
8x
对原有喷口面积控制规律a
8dem
进行修正，获得修正后的喷口面积控制规律a8＝a
8dem
*a
8x
。
112.虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本技术作了详尽的描述，但在本技术基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本技术精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本技术要求保护的范围。

技术特征：
1.一种舰载发动机侧风状态起动识别和控制方法，其特征在于，包括：步骤s1、确定发动机是否处于点火前的起动阶段，当发动机处于点火前的起动阶段时，基于飞机发动机舱舱压p
h
及飞机进气道特性σ
进气道
计算发动机风扇进口总压p2；步骤s2、获取每个控制周期内的发动机高压转子相对换算转速n
2r
及与之相对应的实测的燃烧室进口换算压力p6/p2，其中，p6为发动机喷口截面总压；步骤s3、基于给定的由发动机台架试验获得的无风条件下发动机高压转子相对换算转速n
2r
与标准的燃烧室进口换算压力(p6/p2)
jz
之间的对应关系表，确定实测的每个发动机高压转子相对换算转速n
2r
所对应的标准的燃烧室进口换算压力(p6/p2)
jz
；步骤s4、计算实测的每个发动机高压转子相对换算转速n
2r
下，实测的燃烧室进口换算压力p6/p2与标准的燃烧室进口换算压力(p6/p2)
jz
的比值δ(p6/p2)；步骤s5、当所述比值大于设定值a，且持续n个控制周期，判定所述舰载发动机处于侧风状态起动，此时，通过预设的比值δ(p6/p2)与修正参数对照表，确定对应的修正参数，基于所述修正参数对发动机起动控制进行参数修正。2.如权利要求1所述的舰载发动机侧风状态起动识别和控制方法，其特征在于，步骤s1中，确定发动机是否处于点火前的起动阶段包括：获取发动机高压转子相对转速n2以及发动机起动时间，当所述发动机高压转子相对转速n2小于设定的发动机起动点火供油转速n
2ig
，且所述发动机起动时间小于设定的点火供油时间t
ig
，则判定发动机处于点火前的起动阶段。3.如权利要求1所述的舰载发动机侧风状态起动识别和控制方法，其特征在于，步骤s3进一步包括：将实测的每个发动机高压转子相对换算转速n
2r
在所述对应关系表中进行插值，确定对应的标准的燃烧室进口换算压力(p6/p2)
jz
。4.如权利要求1所述的舰载发动机侧风状态起动识别和控制方法，其特征在于，步骤s5中，确定对应的修正参数包括：确定大于设定值a的多个比值δ(p6/p2)的平均值；基于所述平均值在所述对照表中插值出对应的修正参数。5.如权利要求1所述的舰载发动机侧风状态起动识别和控制方法，其特征在于，步骤s5中，基于所述修正参数对发动机起动控制进行参数修正包括：基于控制规律修正参数n
x
对原有起动控制规律(dn/dt)
dem
进行修正，获得修正后的起动控制规律dn/dt＝(dn/dt)
dem
*n
x
；基于导叶角度修正参数α
2x
对原有压气机导叶角度控制规律α
2dem
进行修正，获得修正后的压气机导叶角度控制规律α2＝α
2dem
*α
2x
；当发动机具有起动放气装置时，基于放气修正参数w
引气
对原有放气量控制规律m
dem
进行修正，获得修正后的放气量控制规律m＝m
dem
*w
引气
；当起动喷口不在机械最大位置时，基于喷口面积修正参数a
8x
对原有喷口面积控制规律a
8dem
进行修正，获得修正后的喷口面积控制规律a8＝a
8dem
*a
8x
。6.一种舰载发动机侧风状态起动识别和控制装置，其特征在于，包括：发动机风扇进口总压计算模块，用于确定发动机是否处于点火前的起动阶段，当发动机处于点火前的起动阶段时，基于飞机发动机舱舱压p
h
及飞机进气道特性σ
进气道
计算发动机风扇进口总压p2；
实测参数获取模块，用于获取每个控制周期内的发动机高压转子相对换算转速n
2r
及与之相对应的实测的燃烧室进口换算压力p6/p2，其中，p6为发动机喷口截面总压；标准参数获取模块，用于基于给定的由发动机台架试验获得的无风条件下发动机高压转子相对换算转速n
2r
与标准的燃烧室进口换算压力(p6/p2)
jz
之间的对应关系表，确定实测的每个发动机高压转子相对换算转速n
2r
所对应的标准的燃烧室进口换算压力(p6/p2)
jz
；比值模块，用于计算实测的每个发动机高压转子相对换算转速n
2r
下，实测的燃烧室进口换算压力p6/p2与标准的燃烧室进口换算压力(p6/p2)
jz
的比值δ(p6/p2)；控制规律修正模块，用于当所述比值大于设定值a，且持续n个控制周期，判定所述舰载发动机处于侧风状态起动，此时，通过预设的比值δ(p6/p2)与修正参数对照表，确定对应的修正参数，基于所述修正参数对发动机起动控制进行参数修正。7.如权利要求6所述的舰载发动机侧风状态起动识别和控制装置，其特征在于，所述发动机风扇进口总压计算模块包括：起动阶段确定单元，用于获取发动机高压转子相对转速n2以及发动机起动时间，当所述发动机高压转子相对转速n2小于设定的发动机起动点火供油转速n
2ig
，且所述发动机起动时间小于设定的点火供油时间t
ig
，则判定发动机处于点火前的起动阶段。8.如权利要求6所述的舰载发动机侧风状态起动识别和控制装置，其特征在于，所述标准参数获取模块包括：第一插值单元，用于将实测的每个发动机高压转子相对换算转速n
2r
在所述对应关系表中进行插值，确定对应的标准的燃烧室进口换算压力(p6/p2)
jz
。9.如权利要求6所述的舰载发动机侧风状态起动识别和控制装置，其特征在于，所述控制规律修正模块包括：比值平均值计算单元，用于确定大于设定值a的多个比值δ(p6/p2)的平均值；第二插值单元，用于基于所述平均值在所述对照表中插值出对应的修正参数。10.如权利要求6所述的舰载发动机侧风状态起动识别和控制装置，其特征在于，所述控制规律修正模块包括：起动控制规律修正单元，用于基于控制规律修正参数n
x
对原有起动控制规律(dn/dt)
dem
进行修正，获得修正后的起动控制规律dn/dt＝(dn/dt)
dem
*n
x
；导叶角度控制规律修正单元，用于基于导叶角度修正参数α
2x
对原有压气机导叶角度控制规律α
2dem
进行修正，获得修正后的压气机导叶角度控制规律α2＝α
2dem
*α
2x
；放气量控制规律修正单元，用于当发动机具有起动放气装置时，基于放气修正参数w
引气
对原有放气量控制规律m
dem
进行修正，获得修正后的放气量控制规律m＝m
dem
*w
引气
；喷口面积控制规律修正单元，用于当起动喷口不在机械最大位置时，基于喷口面积修正参数a
8x
对原有喷口面积控制规律a
8dem
进行修正，获得修正后的喷口面积控制规律a8＝a
8dem
*a
8x
。

技术总结
本申请属于发动机控制技术领域，具体涉及一种舰载发动机侧风状态起动识别和控制方法及装置。该方法包括：步骤S1、当发动机处于点火前的起动阶段时，计算发动机风扇进口总压；步骤S2、确定实测的燃烧室进口换算压力；步骤S3、基于给定的无风条件下发动机高压转子相对换算转速与标准的燃烧室进口换算压力之间的对应关系表，确定标准的燃烧室进口换算压力；步骤S4、确定实测的燃烧室进口换算压力与标准的燃烧室进口换算压力的比值；步骤S5、通过预设的比值与修正参数对照表，确定对应的修正参数，基于所述修正参数对发动机起动控制进行参数修正。本申请可以兼容舰面风向和风速变化的气象条件，提高了发动机起动成功率，减少了调试工作量。试工作量。试工作量。


技术研发人员：郭海红 吉思环 任东 邢洋 刘亚君 杨怀丰 王军 李兆红
受保护的技术使用者：中国航发沈阳发动机研究所
技术研发日：2022.12.31
技术公布日：2023/5/24