某型航空发动机转速传感器工作原理分析

为了深入理解航空发动机整个转速监测过程,本文对其核心部件转速传感器的工作原理进行了分析,主要包括转速传感器输出频率与发动机转速的关系和转速传感器输出电压与发动机转速的关系．得出的结论是输出频率与转速呈线性关系,同时得出了输出电压与转速的关系图,、     

航空发动机转速传感器失效下转速限制保护的控制方法

针对转速传感器失效时航空发动机转速控制系统的输出响应会严重偏离设定点。在传感器失效下,提出将限制保护控制技术用于转速控制系统输出响应的控制。依次向系统注入偏置、漂移、开路、短路及周期性干扰等故障,在传感器失效下对比转速控制与限制保护控制的系统。仿真结果表明,传感器失效后,限制保护控制的系统,其输出响应并未受到严重影响,转速响应及燃油流量始终维持在设定值附近。     

一类传感器故障的主动容错控制

目的为提高航空涡扇发动机数控系统可靠性。方法以某型涡扇发动机为对象,利用小偏离方法建立发动机建模,以传感器输出误差最小为性能指标函数,采用控制律重构方法设计主动容错控制器,使发动机控制系统在传感器故障情况下依然能维持发动机稳定工作。结果得到在飞行包线设计点发动机线性模型和主动容错控制器。结论该方法在发动机稳态工作点可有效地实现容错控制,提高航空发动机数控系统的可靠性,且控制精度高,实时性好。     

一种电动车调速与测速装置的设计与实现

该文描述了一种电动车调速与测速装置的设计与实现方法,该装置包括电动机驱动电路、转速调节电路、电动机转速测量单元、转速与状态显示单元和MCU控制器。转速调节电路根据电动车油门位置信息的变化输出不同占空比的PWM波信号给电动机驱动电路,从而调节电动机的转速。MCU控制器输出开关信号控制转速调节电路的工作状态,同时根据转速测量单元输入的转速信号,计算出当前时刻的电动车车速并实时输出给转速显示单元显示。     

基于线性自抗扰控制技术控制器设计的控制方法

为实现无超调、无偏差且快速的风扇转速设定点控制,利用线性自抗扰控制(LADRC)技术设计设定点控制器,并将控制器进行参数整定,应用于风扇转速设定点控制中。一方面,线性扩张状态观测器(LESO)存在于LADRC中,从而具有在大范围内很好地补偿参数波动对系统输出的影响,提高了系统的控制精度与响应速度;另一方面,为突出LADRC优良控制性能,对比经典的发动机控制方法,将各方法所设计的控制器应用于风扇转速设定点控制中。仿真结果表明:在两种完全不同飞行条件下的发动机模型中,只有LADRC控制器依旧满足优异的性能,其控制输出依旧满足稳态偏差为零、无超调且调节时间小于1 s。     

电控机械自动变速车辆发动机转速控制

分析了AMT车辆发动机控制方式和特点,提出了AMT车辆起步和换档过程发动机转速控制目标;对机械式节气门发动机通过加装电子节气门实现了发动机转速自动控制的要求;建立了发动机转速模糊控制器,并应用于所开发的AMT控制系统.台架试验结果表明改装的电子节气门控制性能良好,所建立的模糊控制器能够较好满足AMT车辆发动机转速控制的需求.     

转速信号的快速高精度数字测量

1 引言用数字方法测量转速时一般采用测频法或测周法。所谓测频法,就是用计数器在标准时间(采样时间)内,对转速传感器输出的电脉冲信号进行计数。为了提高测量精度,可以适当增加转速传感器每转输出电脉冲数Z或延长采样时问t。在Z和t一定的条件下,转速愈高,测量精度愈高。所谓测周法,就是用计数器测量     

一种基于Kalman滤波的异步电机转速控制器

为提高异步电机转速环的动态性能,提出一种新型的有速度传感器的转速控制器设计方案。该控制器结构简单,采用简化的Kalman滤波方法,同时观测电机的转速和负载转矩,通过对测量转速的滤波处理以及负载转矩观测值的前馈控制,提高转速环的动态响应。最后,在实验系统上分别设计了基于Kalman滤波的转速控制器和传统的比例积分(PI)转速控制器。实验结果表明,与传统的PI控制器相比,这种新型的转速控制器有效减小了突加负载时的动态速降,而且转速给定突变时实现转速无超调。     

离散滑模控制在发动机怠速设计中的应用

利用一种新的离散滑模控制方法, 设计了发动机怠速的离散滑模(DSM)控制器, 用已开发出的4缸、1.4L的AJR发动机怠速控制系统的非线性模型进行发动机怠速转速的控制. 实验结果表明, 与原机的控制器相比较而言, DSM控制器在跟踪期望怠速转速及抗干扰等方面具有优良的性能.     

双变量协同的无人直升机发动机恒转速滑模控制

针对无人直升机发动机恒转速控制问题,提出了一种油门/点火提前角双变量协同调节的恒转速滑模控制策略.发动机输出扭矩控制是恒转速控制问题关键的一环,而油门开度和点火提前角作为调节发动机输出扭矩的两个变量具有不同的特点.油门调节虽然调节范围宽,但是响应较慢,易受时滞效应的影响而产生超调现象;点火提前角响应较快,但是调节范围有限.将二者的优点结合起来实现协同控制,可以进一步加强恒转速控制效果.为实现此目的,对发动机进行了数学建模,并基于该模型和滑模控制设计了协同控制策略.该策略包括点火提前角优先调节的主逻辑和点火提前角回归逻辑.最终通过仿真和试验验证了控制策略的效果.仿真结果显示:负载突变时,双变量协同滑模控制器相较于传统PID控制器,转速误差减小61%;同样基于滑模控制,双变量协同控制相较于双变量分离控制,转速误差减小21.4%;存在负载扭矩干扰或进气压力波动时,双变量协同滑模控制的转速稳定性也优于其他两种控制方式;整机系留试验中,双变量协同滑模控制的转速波动范围比双变量分离滑模控制小24%,比传统PID控制小62%.经过多次系留试验观测,使用双变量协同滑模控制,可使转速波动范围在±70 r/min以内,控制误差在2%以内,能够满足无人直升机飞行稳定性的要求.     

发动机断油控制对AMT换挡品质的影响

开发电机驱动式自动变速操纵系统,以离合器的输出轴转速和离合器输入轴与输出轴转速差为控制参数,采用PD控制算法控制升挡时离合器的接合过程 ;同时控制发动机断油电磁阀的断油与供油规律,实现对发动机(即离合器输入轴)输出转矩和输出转速的有效控制.研究表明,该种换挡控制方法缩短了换挡时间,减小了滑磨角.     

基于自主飞行的小型无人机动力自适应模糊控制

针对传统无人机动力系统控制的局限性，提出小型无人机动力自适应模糊控制策略。在飞行控制计算机内建立发动机工作点的自适应模糊控制器，同时控制发动机油门和风门，并将其融进二维查询表中，利用传感器获取当前的发动机工作状态信息，通过软件方法进行查表，经简单的因子换算即可获取精确的输出控制量，实现对发动机的闭环监控。     

混合动力汽车发动机转速PID控制

根据发动机电控节气门开度-转速-转矩关系，建立了混合动力汽车(HEV)用发动机转速比例-积分-微分(PID)控制模型，并根据发动机转速响应特性，对模型参数进行了整定．试验表明，发动机转速PID控制器具有良好的控制品质，提高了HEV用发动机的转速特性．     

基于IP控制和扩展卡尔曼滤波的PMSM转速控制

为实现永磁同步电机(PMSM)的无速度传感器转速控制,提出一种基于积分比例(IP)转速控制和扩展卡尔曼滤波(EKF)转速估计的PMSM调速控制策略.以αβ坐标系下定子电压和电流为观测量,采用EKF算法对电机转速和转子位置进行实时预测和最优估计.估计转速作为反馈项与给定转速比较,所得误差值作为IP控制器的输入,对q轴电流分量进行控制,实现PMSM无传感器速度控制.针对不同电机转速和多种负载状态进行大量仿真研究,实验结果表明,该转速控制策略抗负载扰动能力强、超调量小.     

基于广义 Gronwall-Bellman 引理的小型涡扇发动机过渡态控制

针对航空发动机强非线性的特点,将非线性控制理论应用于小型涡扇发动机过渡态控制。基于非线性模型,应用广义Gronwall-Bellman引理设计给定转速跟踪器,该过渡态控制器可在一定范围的转速切换指令下,通过对控制器参数的选取来调节跟踪误差范数边界,使得闭环系统以指数收敛到新平衡状态。应用Lyapunov稳定性定理对该控制器的性能进行验证,在理论上证明了该非线性设计方法的有效性;并以DGEN380发动机为仿真研究对象,对上述控制器进行数值仿真。仿真结果表明设计的发动机过渡态转速跟踪器能满足航空发动机控制系统的动态性能指标,实现了基于非线性模型的简单加速控制,仿真结果验证了该设计方法的有效性。     

以MSP430单片机为核心的同步发电机稳定性控制实验装置的研究

本系统用直流电动机模拟同步发电机的汽门,以MSP430F149单片机作为控制核心,用软件编程实现PID控制器对直流电动机转速的控制,保证当同步发电机负载发生改变时输出电压、频率保持不变。     

基于ARM的汽车用甲醇/汽油双燃料控制器设计

提出了一种基于嵌入式ARM(advanced RISC machines,高级精简指令集机器)处理器的汽车用甲醇/汽油双燃料控制器设计方案.此控制器安装于汽车电控单元(ECU)与发动机之间,与ECU实现互动,通过安装在汽车发动机不同部位上的各种传感器采集发动机的各种工作参数,采用燃油喷射控制修正技术,依据甲醇与汽油的热值差异及替代关系修正喷油脉宽,实现双燃料控制.     

基于LabVIEW的最小二乘法校正在控制中的应用

在自动控制系统中传感器的非线性特性和测量的准确性直接影响设备的控制精度,尤其是针对特殊测量而设计的传感器需要有自动校准功能以提高测量的准确性。工业自动化领域对设备级的控制大量采用可编程逻辑控制器PLC进行控制,然而PLC通常不具备非线性传感器自动校准所要求的数据计算能力。采用PLC同时采集被校准传感器的输出值和标准传感器的输出值,再将2个传感器的输出值传给LabVIEW上位机。基于LabVIEW设计的非线性传感器校正仪采用回归分析技术,应用最小二乘法原理,上位机对传感器的输出值进行拟合,得到满足精度要求的最佳拟合方程及最佳拟合系数。通过LabVIEW上位机与PLC的数据通讯,LabVIEW上位机将拟合系数回传给PLC,PLC利用拟合系数实现对被校传感器的校正。     

发动机怠速自动起停系统控制策略的试验研究

文章在介绍发动机怠速自动起停系统的基础上,制定了怠速自动起停控制逻辑及其实现方法。为了实现ISG电机启动发动机时的最大转矩输出和避免发动机开始点火瞬间的转速波动,ISG电机采用转速、电流双闭环矢量控制,基于滑模变结构控制方法设计了转速调节器和电流调节器。试验结果表明,ISG电机不仅能在规定的时间内高转速启动发动机,而且能避免低温时发动机点火瞬间的转速陡降,ECE工况下的节油率达到了16.91%,NEDC工况下的节油率达到了8.92%。     

未知输入观测器组的航空发动机分布式控制系统传感器解析重构控制

针对具有控制时延和未知干扰的航空发动机分布式控制系统,提出了一类基于未知输入观测器组的传感器解析重构控制方法。每一未知输入观测器与传感器一一对应,其输入为控制量和其他传感器信息,输出即为对应传感器发生故障时的重构信号。以航空发动机小偏离状态空间模型为研究对象,推导了用线性矩阵不等式表示的未知输入观测器存在的充分条件,当给定控制器增益时,可求解出任一未知输入观测器的参数矩阵,通过迭代即可设计出所有未知输入观测器。仿真表明:当传感器发生故障时,采用观测器的估计值代替故障传感器的信号作为状态反馈,在不同的干扰作用下,系统均具有较好的动态响应,观测器能对外部干扰完全解耦,且不受故障传感器影响,能对故障传感器实现有效重构。