CN108060981A - 带非接触式数据整定的航空发动机控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种带非接触式数据整定的航空发动机控制装置及方法，该装置及方法包括：首先工程师可以通过航空发动机控制装置上的无线通讯单元，与工作笔记本电脑建立远程通讯；然后工程师可以在航空发动机试验测试过程中，直接在工作笔记本电脑上调整PID等控制参数，并通过远程通讯发送到控制装置中；最后航空发动机试验测试完成后，将整定后的数据下载到航空发动机控制装置的数据存储单元中。本发明使得航空发动机控制装置更加可靠且便利，易于根据不同航空发动机的不同试验结果进行控制参数调整，同时又不影响航空发动机控制装置的批量生产。

Description

带非接触式数据整定的航空发动机控制装置

技术领域

本发明涉及一种带非接触式数据整定的航空发动机控制装置及方法，可以实现对航空发动机的控制、试车以及控制参数整定，属于航空发动机控制技术领域。

背景技术

经过几十年的发展，航空发动机控制装置已经从液压机械式控制向数字式控制的转变，功能上也越来越复杂。控制装置不仅需要控制航空发动机从启动、加速到最大状态，在减速到停车都具有良好的运行性能，它还要通过众多传感器来监视发动机状态，进行健康管理，保证发动机的安全可靠运行。因此，控制装置已经是现代航空发动机的必备系统，它本身设备的可靠性对航空发动机来说也非常重要。

而从现代航空发动机控制装置的研制来看，控制装置在交付航空发动机之前，必须与配套的航空发动机进行匹配，跟随航空发动机完成大量的试验验证，由于模拟的环境与安装在航空发动机上总存在差距，以及航空发动机模型建模的误差、负载条件的不一致等原因，控制装置还有许多问题需要在航空发动机试验阶段来验证和解决，也涉及到需要利用试验数据对航空发动机控制装置内的控制参数进行调整。

目前对控制参数调整主要有2种类型，一种是在航空发动机控制装置上设计可以用专业工具进行旋转的按钮，而按钮旋转的角度与单一控制参数一一对应，这种方法简单可靠，但是控制参数精度调整有限，而且只能调整单一数值。另一种则是在航空发动机控制装置单独设置数据接口，在航空发动机试验时，通过数据接口和电缆来连接工作笔记本和控制装置，进行控制参数调整。但调整完后，需要对数据接口进行封装和密封，而且中间布设连接电缆也比较费时费力。

因此，本发明的目的是为了提供一种带非接触式数据整定的航空发动机控制装置及方法，它利用现代无线通讯技术的发展，通过在控制装置内搭载无线通讯模块，实现在航空发动机试验时，控制装置和工作笔记本无接触连接，来进行远程控制参数调整。这种方法实施简单，又不影响航空发动机控制装置前期的生产。

发明内容

为了实现上述目地，本发明提出了一种带非接触式数据整定的航空发动机控制装置及方法，其特征在于包括以下步骤：

无线通讯单元，安装在航空发动机控制装置内，可以实现工作笔记本与控制装置的直接通讯。

数据存储单元，用来存储航空发动机试验测试后的整定参数，并且支持对二维参数表格的存储。

控制单元，用来存储和运行航空发动机的控制算法程序，可以实时的根据航空发动机的热力性能参数计算航空发动机的燃料量和喷口面积指令。

输入单元，用来采集各类传感器信号和飞行员的操控指令。

输出单元，将控制装置的指令信号发送到航空发动机的执行机构中。

进一步地，无线通讯单元可以为双冗余或多冗余结构，并且为插拔式结构，如果坏了容易进行更换。

进一步地，无线通讯单元可以是WIFI，蓝牙和激光之间的一种或几种的组合，所使用的通讯协议带加密功能，并且可以实现实时数据传输。

进一步地，无线通讯单元带开关功能，在航空发动机控制装置整定完成后，可以关闭这个通讯模块，以防止在飞行过程中干扰飞机通讯。

进一步地，数据存储单元可以为双冗余或多冗余结构，并且为插拔式结构，支持多次数据读写。

进一步地，控制单元为双-双冗余结构，在硬件上存在两个独立的控制运算器，可以保证一个控制运算器坏了后，另外一个可以继续工作。每一个控制运算器里又有2套独立的控制程序，如果一套程序出现故障，另外一套仍然可以独立运行。

本发明与现有技术相比，至少具有以下优点及突出性的技术效果：①提高了航空发动机控制装置的可靠性，由于工作笔记本和控制装置是通过无线连接，无需在航空发动机控制装置外部开孔，也带来了封装工作的减少；②减小了航空发动机试验的工程量，因为无需布置通讯用电缆和考虑走线，试验前的准备工作大量减少；③增强了航空发动机控制装置的控制参数整定功能，由于工作笔记本是通过无线通讯与控制装置直接相连，不仅能保证足够的精度，而且可以将复杂的二维参数表发送给控制装置。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种带非接触式数据整定的航空发动机控制装置及方法架构图；

图2是基于本发明的航空发动机控制装置参数整定过程流程图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

实施例一

以某型商用航空发动机为应用对象，设计的整个带非接触式数据整定的航空发动机控制装置及方法架构如图1所示。

附图标记101为输入单元，用来采集布置在商用航空发动机上的各类传感器信号和飞行员的操控指令。

附图标记102为输出单元，将控制装置的指令信号发送到商用航空发动机的执行机构燃油调节阀中。

附图标记103和附图标记104为无线通讯单元，安装在航空发动机控制装置内，可以实现工作笔记本与控制装置的直接通讯，采用无线WIFI，且两者为双冗余架构。

附图标记105和附图标记106为控制单元，用来存储和运行商用航空发动机的控制算法程序，可以实时的根据商用航空发动机的热力性能参数计算该航空发动机所需的燃料量。

附图标记107和附图标记108为数据存储单元，用来存储航空发动机试验测试后的整定参数，并且支持对二维参数表格的存储。

基于本发明的航空发动机控制装置参数整定过程流程如图2所示，首先工程师打开带非接触式数据整定的航空发动机控制装置上的无线通讯，然后通过WIFI连接工作笔记本和航空发动机控制装置，然后开始商业航空发动机的试验，测试航空发动机在控制装置控制下运行在各个工作状态的性能，并记录测试数据，然后工程师根据测试数据进行航空发动机控制参数整定，并将整定后的控制参数通过无线连接，远程下载到控制装置的数据存储单元中，然后再次测试商用航空发动机，确认整体性能是否满足设计要求，如果为否，则需要重新进行商用航空发动机测试和控制参数整定，如果为是，则表示该控制装置完成了参数整定，工程师关闭无线通讯，交付带非接触式数据整定的航空发动机控制装置产品。

Claims (6)

1.带非接触式数据整定的航空发动机控制装置及方法，其特征在于至少包括：

无线通讯单元，安装在航空发动机控制装置内，可以实现工作笔记本与控制装置的直接通讯。

数据存储单元，用来存储航空发动机试验测试后的整定参数，并且支持对二维参数表格的存储。

控制单元，用来存储和运行航空发动机的控制算法程序，可以实时的根据航空发动机的热力性能参数计算航空发动机的燃料量和喷口面积指令。

输入单元，用来采集各类传感器信号和飞行员的操控指令。

输出单元，将控制装置的指令信号发送到航空发动机的执行机构中。

2.根据权利要求1所述带非接触式数据整定的航空发动机控制装置及方法，其特征在于，无线通讯单元可以为双冗余或多冗余结构，并且为插拔式结构，如果坏了容易进行更换。

3.根据权利要求1所述带非接触式数据整定的航空发动机控制装置及方法，其特征在于，无线通讯单元可以是WIFI，蓝牙和激光之间的一种或几种的组合，所使用的通讯协议带加密功能，并且可以实现实时数据传输。

4.根据权利要求1所述带非接触式数据整定的航空发动机控制装置及方法，其特征在于，无线通讯单元带开关功能，在航空发动机控制装置整定完成后，可以关闭这个通讯模块，以防止在飞行过程中干扰飞机通讯。

5.根据权利要求1所述带非接触式数据整定的航空发动机控制装置及方法，其特征在于，数据存储单元可以为双冗余或多冗余结构，并且为插拔式结构，支持多次数据读写。

6.根据权利要求1所述带非接触式数据整定的航空发动机控制装置及方法，其特征在于，控制单元为双-双冗余结构，在硬件上存在两个独立的控制运算器，可以保证一个控制运算器坏了后，另外一个可以继续工作。每一个控制运算器里又有2套独立的控制程序，如果一套程序出现故障，另外一套仍然可以独立运行。