自适应性发动机模型扭矩分担优化制造技术

提供一种用于使用自适应性发动机模型来确定多发动机系统中的发动机之间的扭矩分担的系统和方法。在一个实施例中，确定扭矩分担的方法可包括至少部分地基于第一发动机(110)的测量运行点而产生规定第一发动机的扭矩‑燃料流量关系的第一模型(515)；以及至少部分地基于第二发动机(120)的测量运行点而产生规定第二发动机的扭矩‑燃料流量关系的第二模型(525)。方法可进一步包括至少部分地基于第一模型和第二模型而确定第一发动机和第二发动机(120)的减少第一发动机(110)和第二发动机(120)的总燃料流量的扭矩分担；以及至少部分地基于扭矩分担而控制第一发动机(110)和第二发动机(120)的扭矩输出。

【技术实现步骤摘要】
自适应性发动机模型扭矩分担优化
本主题大体涉及确定用于航空、航海和其它应用的多发动机系统的扭矩分担(split)。
技术介绍
在诸如多发动机涡轮轴应用的一些应用中，多个发动机可用来通过齿轮箱对公共轴提供扭矩。与各个发动机相关联的扭矩可加总，以在公共轴处提供总扭矩。在一些情况下，多发动机应用中的各个发动机可提供不同的扭矩，同时多个发动机在轴上的加总扭矩保持在期望总扭矩输出。发动机模型可用来对发动机的多个运行点建模且确定发动机的多个运行点，诸如发动机的扭矩输出。例如，发动机模型可用来对扭矩-燃料流量特性建模。在一些情况下，发动机模型还可对其它参数或变量建模，诸如发动机的可变几何结构(例如，可变定子导叶、入口导叶等)的位置和可变放泄阀位置。典型地基于与发动机类型相关联的标称特性离线地限定发动机模型。
技术实现思路
本专利技术的各方面和优点将部分地在以下描述中阐述，或根据描述，本专利技术的各方面和优点可为显而易见的，或可通过实践本专利技术来学习本专利技术的各方面和优点。本公开的一个示例方面涉及确定多发动机系统的扭矩分担的方法，多发动机系统具有联接到至少一个轴上的第一发动机和第二发动机。方法包括通过一个或多个控制装置至少部分地基于第一发动机的测量运行点而产生规定第一发动机的扭矩-燃料流量关系的第一模型，并且通过一个或多个控制装置至少部分地基于第二发动机的测量运行点而产生规定第二发动机的扭矩-燃料流量关系的第二模型。方法进一步包括通过一个或多个控制装置至少部分地基于第一模型和第二模型而确定第一发动机和第二发动机的减少第一发动机和第二发动机的总燃料流量的扭矩分担。方法进一步包括通过一个或多个控制装置至少部分地基于扭矩分担而控制第一发动机和第二发动机的扭矩输出。本公开的又一个示例方面涉及用于航空器的控制系统，航空器具有对轴提供扭矩的多个发动机。控制系统包括一个或多个处理器和一个或多个存储器装置。控制系统进一步包括一个或多个第一传感器，其构造成获得与第一发动机相关联的一个或多个运行参数的测量值。控制系统进一步包括一个或多个第二传感器，其构造成获得与第二发动机相关联的一个或多个运行参数的测量值。一个或多个存储器装置可存储计算机可读指令，当被一个或多个处理器执行时，计算机可读指令使一个或多个处理器执行操作。操作可包括：至少部分地基于一个或多个第一传感器获得的一个或多个运行参数测量值而产生规定第一发动机的扭矩-燃料流量关系的第一模型；至少部分地基于一个或多个第二传感器获得的一个或多个运行参数的测量值而产生规定第二发动机的扭矩-燃料流量关系的第二模型；至少部分地基于第一模型和第二模型而确定第一发动机和第二发动机的减少第一发动机和第二发动机的总燃料流量的扭矩分担；以及至少部分地基于扭矩分担而控制第一发动机和第二发动机的扭矩输出。本公开的又一个示例方面涉及航空器。航空器包括第一发动机，其构造成对至少一个轴提供第一扭矩；第二发动机，其构造成对至少一个轴提供第二扭矩。航空器进一步包括控制系统，其编程成执行操作。操作可包括至少部分地基于第一发动机的测量运行点而产生规定第一发动机的扭矩-燃料流量关系的第一模型；至少部分地基于第二发动机的测量运行点而产生规定第二发动机的扭矩-燃料流量关系的第二模型；至少部分地基于第一模型和第二模型而确定第一发动机的第一扭矩和第二发动机的第二扭矩，所述第一扭矩和第二扭矩减少第一发动机和第二发动机的总燃料流量；以及至少部分地基于第一扭矩和第二扭矩而控制第一发动机和第二发动机的扭矩输出。技术方案1.一种确定多发动机系统的扭矩分担的方法，所述多发动机系统具有联接到至少一个轴上的第一发动机和第二发动机，所述方法包括：通过一个或多个控制装置至少部分地基于所述第一发动机的测量运行点而产生规定第一发动机的扭矩-燃料流量关系的第一模型；通过所述一个或多个控制装置至少部分地基于所述第二发动机的测量运行点而产生规定第二发动机的扭矩-燃料流量关系的第二模型；通过所述一个或多个控制装置至少部分地基于所述第一模型和所述第二模型而确定所述第一发动机和所述第二发动机的减少所述第一发动机和所述第二发动机的总燃料流量的扭矩分担；以及通过所述一个或多个控制装置至少部分地基于所述扭矩分担而控制所述第一发动机和所述第二发动机的扭矩输出。技术方案2.根据技术方案1所述的方法，其特征在于，使用所述第一模型和所述第二模型来确定所述扭矩分担，以提供所述第一发动机和所述第二发动机的总扭矩输出。技术方案3.根据技术方案1所述的方法，其特征在于，至少部分地基于第一发动机模型而产生所述第一模型，并且至少部分地基于第二发动机模型而产生所述第二模型，所述第一发动机模型和所述第二发动机模型各自包括基于物理特性的多参数发动机模型。技术方案4.根据技术方案3所述的方法，其特征在于，通过所述一个或多个控制装置产生所述第一模型包括：通过所述一个或多个控制装置使用第一跟踪滤波器至少部分地基于所述第一发动机的一个或多个测量运行点而调谐所述第一发动机模型，以产生第一经调谐发动机模型；以及通过所述一个或多个计算装置至少部分地基于所述第一经调谐发动机模型而产生规定扭矩-燃料流量关系的所述第一模型。技术方案5.根据技术方案4所述的方法，其特征在于，通过所述一个或多个控制装置产生所述第二模型包括：通过所述一个或多个控制装置使用第二跟踪滤波器至少部分地基于所述第二发动机的一个或多个测量运行点而调谐所述第二发动机模型，以产生第二经调谐发动机模型；以及通过所述一个或多个计算装置至少部分地基于所述第二经调谐发动机模型而产生规定扭矩-燃料流量关系的所述第二模型。技术方案6.根据技术方案5所述的方法，其特征在于，通过所述一个或多个控制装置产生所述第一模型进一步包括通过所述一个或多个控制装置确定所述第一发动机的一个或多个辅助控制运行参数，根据第一发动机模型至少部分地基于所述一个或多个辅助控制运行参数而确定所述第一模型。技术方案7.根据技术方案6所述的方法，其特征在于，通过所述一个或多个控制装置产生所述第二模型进一步包括通过所述一个或多个控制装置确定所述第二发动机的一个或多个辅助控制运行参数，根据所述第二发动机模型至少部分地基于所述一个或多个辅助控制运行参数而确定所述第二模型。技术方案8.根据技术方案6所述的方法，其特征在于，所述第一发动机的所述一个或多个辅助控制运行参数包括所述第一发动机的可变几何结构位置或所述第一发动机的可变放泄阀位置中的一个或多个。技术方案9.根据技术方案7所述的方法，其特征在于，所述第二发动机的所述一个或多个辅助控制运行参数包括所述第二发动机的可变几何结构位置或所述第一发动机的可变放泄阀位置中的一个或多个。技术方案10.根据技术方案7所述的方法，其特征在于，使用第一性能搜索控制过程来确定所述第一发动机的所述一个或多个辅助控制运行参数。技术方案11.根据技术方案10所述的方法，其特征在于，使用第二性能搜索控制过程来确定所述第二发动机的所述一个或多个辅助控制运行参数。技术方案12.根据技术方案1所述的方法，其特征在于，通过所述一个或多个控制装置至少部分地基于所述第一模型和所述第二模型而确定所述第一发动机和所述第二发动机的减少所述第一发动机和所述第二发动机的总燃料流量的扭矩分担包括通过所述一个或本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种确定多发动机系统(100)的扭矩分担的方法，所述多发动机系统(100)具有联接到至少一个轴(130)上的第一发动机(110)和第二发动机(120)，所述方法包括：通过一个或多个控制装置(230)至少部分地基于所述第一发动机(110)的测量运行点而产生规定第一发动机(110)的扭矩‑燃料流量关系的第一模型(515)；通过所述一个或多个控制装置(230)至少部分地基于所述第二发动机(120)的测量运行点而产生规定第二发动机(120)的扭矩‑燃料流量关系的第二模型(525)；通过所述一个或多个控制装置(230)至少部分地基于所述第一模型(515)和所述第二模型(525)而确定所述第一发动机(110)和所述第二发动机(120)的减少所述第一发动机(110)和所述第二发动机(120)的总燃料流量的扭矩分担；以及通过所述一个或多个控制装置(230)至少部分地基于所述扭矩分担而控制所述第一发动机(110)和所述第二发动机(120)的扭矩输出。

【技术特征摘要】
2015.12.04 US 14/9593161.一种确定多发动机系统(100)的扭矩分担的方法，所述多发动机系统(100)具有联接到至少一个轴(130)上的第一发动机(110)和第二发动机(120)，所述方法包括：通过一个或多个控制装置(230)至少部分地基于所述第一发动机(110)的测量运行点而产生规定第一发动机(110)的扭矩-燃料流量关系的第一模型(515)；通过所述一个或多个控制装置(230)至少部分地基于所述第二发动机(120)的测量运行点而产生规定第二发动机(120)的扭矩-燃料流量关系的第二模型(525)；通过所述一个或多个控制装置(230)至少部分地基于所述第一模型(515)和所述第二模型(525)而确定所述第一发动机(110)和所述第二发动机(120)的减少所述第一发动机(110)和所述第二发动机(120)的总燃料流量的扭矩分担；以及通过所述一个或多个控制装置(230)至少部分地基于所述扭矩分担而控制所述第一发动机(110)和所述第二发动机(120)的扭矩输出。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使用所述第一模型(515)和所述第二模型(525)来确定所述扭矩分担，以提供所述第一发动机(110)和所述第二发动机(120)的总扭矩输出。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，至少部分地基于第一发动机模型(510)而产生所述第一模型(515)，并且至少部分地基于第二发动机模型(520)而产生所述第二模型(525)，所述第一发动机模型(510)和所述第二发动机模型(520)各自包括基于物理特性的多参数发动机模型。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，通过所述一个或多个控制装置(230)产生所述第一模型(515)包括：通过所述一个或多个控制装置(230)使用第一跟踪滤波器至少部分地基于所述第一发动机(110)的一个或多个测量运行点而调谐所述第一发动机模型(510)，以产生第一经调谐发动机模型；...

【专利技术属性】
技术研发人员：J保罗，T亚迪比，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US