一种发动机供油流量调节控制系统及控制方法技术方案

本发明专利技术涉及飞机燃油系统结冰试验技术领域，具体涉及一种发动机供油流量调节控制系统及控制方法，以解决目前的供油流量模拟系统中，试验设备结构复杂、局限性大的问题。控制系统可以包括伺服缸、流量计、PID控制器，通过PID控制器控制伺服缸来对流量调节阀进行调节，使得试验设备结构简单，适应性更强；另外，还通过燃油系统回路中流量信息和伺服缸活塞杆的位置信息来对伺服缸进行闭环控制，使得流量调节更方便快捷且更准确。

【技术实现步骤摘要】
一种发动机供油流量调节控制系统及控制方法
本专利技术涉及飞机燃油系统结冰试验
，具体涉及一种发动机供油流量调节控制系统及控制方法。
技术介绍
飞机燃油系统任务是给发动机提供持续的满足压力要求的燃油；在试验室，燃油系统试验需要模拟发动机的耗油量变化，燃油系统在油箱内配有供油泵，燃油通过供油管路输送到发动机低压泵；而发动机供油流量模拟系统就是用于控制燃油系统中燃油流量的变化，从而模拟发动机低压泵入口处的压力流量变化。原有的供油流量模拟系统使用电液伺服阀带动流量调节阀，从而达到对发动机供油流量变化的模拟，必须有电液伺服阀以及相应的动力液压源，最终使得试验设备结构复杂、局限性大。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种发动机供油流量调节控制系统及控制方法，以解决目前的供油流量模拟系统中，试验设备结构复杂、局限性大的问题。本专利技术的技术方案是：一种发动机供油流量调节控制系统，包括：伺服缸，其活塞杆与燃油系统回路中的流量调节阀连接，用于控制所述流量调节阀的开度，还用于生成所述伺服缸活塞杆的位置信号；流量计，设置在所述燃油系统回路中，用于检测得到流过所述流量调节阀的实际流量值；PID控制器，用于将试验所需的期望流量值信号转化成用于控制所述伺服缸活塞杆伸缩的作动信号，以驱动所述流量调节阀开启一个与所述期望流量值相对应的开度；所述PID控制器还用于判断所述实际流量值与所述期望流量值是否相等，并在所述实际流量值与所述期望流量值不相等时，根据所述伺服缸活塞杆的位置信号和所述流量调节阀的实际流量值信号，来控制所述伺服缸驱动所述流量调节阀，以使得所述实际流量值等于所述期望流量值；连接机构，所述连接机构进一步地包括：连接架，所述伺服缸的本体固定设置在所述连接架的顶部，所述流量调节阀的本体固定设置在所述连接架的底部，且位于所述伺服缸的本体的竖直下方，另外，所述伺服缸的活塞杆的轴线与所述流量调节阀的阀杆的轴线重合；连接件，一端与所述伺服缸的活塞杆端部固定连接，另一端与所述流量调节阀的阀杆的端部固定连接。可选地，所述燃油系统包括发动机、试验油箱、散热器以及所述流量调节阀，所述试验油箱的出油端口和回油端口分别通过管路连接至所述发动机，所述散热器设置在所述试验油箱的出油端口与所述发动机之间，所述流量调节阀设置在所述试验油箱的回油端口与所述发动机之间。本专利技术还提供了一种根据上述任一项所述发动机供油流量调节控制系统的控制方法，包括如下步骤：步骤一、所述PID控制器将试验所需的期望流量值信号转化成用于控制伺服缸活塞杆伸缩的作动信号；步骤二、所述伺服缸活塞杆根据所述作动信号进行伸缩，以驱动所述流量调节阀开启一个与所述期望流量值相对应的开度；步骤三、所述流量计检测得到流过所述流量调节阀的实际流量值，并将所述实际流量值传递至所述PID控制器；同时，所述伺服缸将所述活塞杆的位置信号传递至所述PID控制器；步骤四、所述PID控制器判断所述实际流量值与所述期望流量值是否相等，相等时进行步骤五；否则，进行步骤六；步骤五、保持所述伺服缸的活塞杆处于步骤二中的位置；步骤六、所述PID控制器根据所述伺服缸活塞杆的位置信号和所述流量调节阀的实际流量值信号，来控制所述伺服缸活塞杆驱动所述流量调节阀，以使得所述实际流量值等于所述期望流量值。本专利技术的有益效果：本专利技术的发动机供油流量调节控制系统及控制方法中，通过伺服缸来对流量调节阀进行调节，使得试验设备结构简单，适应性更强；另外，还通过燃油系统回路中流量信息和伺服缸活塞杆的位置信息来对伺服缸进行闭环控制，使得流量调节更方便快捷且更准确。附图说明图1是本专利技术发动机供油流量调节控制系统的结构示意图；图2是本专利技术连接架的结构示意图；图3是本专利技术连接件的结构示意图。具体实施方式这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。如图1和图3所示，本专利技术提供的一种发动机供油流量调节控制系统，用于对飞机燃油系统结冰试验的燃油系统回路中的流量调节阀进行控制。控制系统可以包括伺服缸2、流量计41、PID控制器1等。伺服缸2可以采用多种已知的伺服缸，其包括的活塞杆与燃油系统回路中的流量调节阀4连接，用于控制流量调节阀4的开度。其中，活塞杆是与流量调节阀4的阀杆连接，可以采用多种适合的连接方式，本实施例中，是通过连接机构3进行连接。伺服缸2中自带的位置反馈功能，能够生成活塞杆的位置信号，并将位置信号传递至PID控制器1。具体地，连接机构3包括连接架31和连接件32。连接架31可以采用多种适合的结构，例如矩形框架、圆柱形框架等；本实施例中，如图2所示，采用矩形框架，包括四根支撑圆柱和上下底板，且上下底板上开设有圆孔；伺服缸2的本体固定设置在连接架31的顶部(上底板的上表面)；流量调节阀4的本体固定设置在连接架31的底部(下底板的下表面)，且位于伺服缸2的本体的竖直下方。进一步，伺服缸2的活塞杆的一端穿过上底板的孔伸入连接架31内部，流量调节阀4的阀杆的一端穿过下底板的孔伸入连接架31内部，并与上述活塞杆的一端通过连接件32固定连接，并且伺服缸2的活塞杆的轴线与流量调节阀4的阀杆的轴线重合。连接件32同样可以为多种适合的结构，不再赘述。流量计41可以采用多种已知的流量计，设置在燃油系统回路中，用于检测得到流过流量调节阀4的实际流量值，并将实际流量值信号传递至PID控制器1。PID控制器1同样可以采用多种适合的PID控制器，用于将试验所需的期望流量值信号转化成用于控制伺服缸2活塞杆伸缩的作动信号，以驱动流量调节阀4开启一个与期望流量值相对应的开度。另外，PID控制器1还可以具有流量输入端(未示出)，用于输入试验所需的期望流量值。进一步，PID控制器1还用于判断实际流量值与期望流量值是否相等，并在实际流量值与期望流量值不相等时，根据伺服缸2活塞杆的位置信号和流量调节阀4的实际流量值信号，来控制伺服缸2驱动流量调节阀4，以使得实际流量值等于期望流量值。其中，基于PID控制器的闭环控制系统技术已经非常成熟，此处不再赘述。本专利技术的发动机供油流量调节控制系统中，通过伺服缸2来对流量调节阀4进行调节，使得试验设备结构简单，适应性更强。另外，本专利技术还能够通过燃油系统回路中流量计41测得到的流量信息和活塞杆的位置信息来对伺服缸进行闭环控制，使得流量调节更方便快捷且更准确。本专利技术的燃油系统包括发动机7、试验油箱5、散热器6以及所述流量调节阀4，所述试验油箱5(内设置有油泵)的出油端口和回油端口分别通过管路连接至所述发动机7，所述散热器6设置在所述试验油箱5的出油端口与所述发动机7之间，所述流量调节阀4设置在所述试验油箱5的回油端口与所述发动机7之间。其中，结冰试验需要考核燃油系统是否能够在低温工况下达到设计要求的流量、压力，因此，在供油回路增加散热器6给燃油降温。本专利技术还提供了一种发动机供油流量调节控制系统的控制方法，包括如下步骤：步骤一、所述PID控制器1将试验所需的期望流量值信号转化成用于控制伺服缸2活塞杆伸缩的作动信号。步骤二、所述伺服缸2活塞杆根据所述作动信号进行伸缩，以驱动所述流量调节阀4开启一个与所述期望流量值相对应的开度。步骤三、所述流量计41检测得到流过所述流量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发动机供油流量调节控制系统，其特征在于，包括：伺服缸(2)，其活塞杆与燃油系统回路中的流量调节阀(4)连接，用于控制所述流量调节阀(4)的开度，还用于生成所述活塞杆的位置信号；流量计(41)，设置在所述燃油系统回路中，用于检测得到流过所述流量调节阀(4)的实际流量值；PID控制器(1)，用于将试验所需的期望流量值信号转化成用于控制所述伺服缸(2)活塞杆伸缩的作动信号，以驱动所述流量调节阀(4)开启一个与所述期望流量值相对应的开度；所述PID控制器(1)还用于判断所述实际流量值与所述期望流量值是否相等，并在所述实际流量值与所述期望流量值不相等时，根据所述伺服缸(2)活塞杆的位置信号和所述流量调节阀(4)的实际流量值信号，来控制所述伺服缸(2)驱动所述流量调节阀(4)，以使得所述实际流量值等于所述期望流量值。

【技术特征摘要】
1.一种发动机供油流量调节控制系统，其特征在于，包括：伺服缸(2)，其活塞杆与燃油系统回路中的流量调节阀(4)连接，用于控制所述流量调节阀(4)的开度，还用于生成所述活塞杆的位置信号；流量计(41)，设置在所述燃油系统回路中，用于检测得到流过所述流量调节阀(4)的实际流量值；PID控制器(1)，用于将试验所需的期望流量值信号转化成用于控制所述伺服缸(2)活塞杆伸缩的作动信号，以驱动所述流量调节阀(4)开启一个与所述期望流量值相对应的开度；所述PID控制器(1)还用于判断所述实际流量值与所述期望流量值是否相等，并在所述实际流量值与所述期望流量值不相等时，根据所述伺服缸(2)活塞杆的位置信号和所述流量调节阀(4)的实际流量值信号，来控制所述伺服缸(2)驱动所述流量调节阀(4)，以使得所述实际流量值等于所述期望流量值；连接机构(3)，所述连接机构(3)进一步包括：连接架(31)，所述伺服缸(2)的本体固定设置在所述连接架(31)的顶部，所述流量调节阀(4)的本体固定设置在所述连接架(31)的底部，且位于所述伺服缸(2)的本体的竖直下方，另外，所述伺服缸(2)的活塞杆的轴线与所述流量调节阀(4)的阀杆的轴线重合；连接件(32)，一端与所述伺服缸(2)的活塞杆端部固定连接，另一端与所述流量调节阀(4)的阀杆的端部固定连接。2.根据权利要求1所述的发动机供油流量调节控制系统，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵倩，佟兴嘉，弥晓亮，唐夕雯，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所，
类型：发明
国别省市：陕西;61