CN110006548B - 温度传感器信号补偿方法和装置、计算机可读存储介质 - Google Patents

温度传感器信号补偿方法和装置、计算机可读存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种温度传感器信号补偿方法和装置、计算机可读存储介质。该方法包括：获取温度传感器的测量值、温度传感器的动态特性参数、温度传感器的信号合成值、温度传感器测量截面的质量流速信号合成值；根据温度传感器的测量值、温度传感器的动态特性参数、温度传感器的信号合成值、温度传感器测量截面的质量流速信号合成值获取温度传感器信号的补偿值；将所述温度传感器信号的补偿值作为温度传感器信号的输出值。本发明考虑了气流温度本身对传感器特性的影响，更全面地考虑了各种因素对温度传感器测量误差的影响，从而实现了温度传感器测量信号的高精度补偿。

Description

温度传感器信号补偿方法和装置、计算机可读存储介质
技术领域
本发明涉及航空发动机领域，特别涉及一种温度传感器信号补偿方法和装置、计算机可读存储介质。
背景技术
航空发动机中，气流温度传感器通常是热电偶或热电阻形式，用于测量发动机进口总温(T12)、高压压气机进口总温(T25)、高压压气机出口总温(T3)、发动机排气温度(EGT)等重要的发动机截面温度参数，温度传感器测量不可避免地会有稳态误差，特别是存在明显的滞后误差，严重影响气流温度的测量精度。
以高压压气机进口总温(T25)为例，T25是一个非常重要的参数，常用于与发动机其他参数组合构成换算参数，适应发动机在不同环境下的工作要求。因此，为了保证发动机过渡态过程的控制精度，需要获得准确的T25数值。
发明内容
鉴于以上技术问题，本发明提供了一种温度传感器信号补偿方法和装置、计算机可读存储介质，考虑了气流温度本身对传感器特性的影响，实现了温度传感器测量信号的高精度补偿。
根据本发明的一个方面，提供一种温度传感器信号补偿方法，包括：
获取温度传感器的测量值、温度传感器的动态特性参数、温度传感器的信号合成值、温度传感器测量截面的质量流速信号合成值；
根据温度传感器的测量值、温度传感器的动态特性参数、温度传感器的信号合成值、温度传感器测量截面的质量流速信号合成值获取温度传感器信号的补偿值；
将所述温度传感器信号的补偿值作为温度传感器信号的输出值。
在本发明的一个实施例中，所述温度传感器信号补偿方法还包括：
判断所述温度传感器是否发生故障；
若所述温度传感器发生故障，则将温度传感器的信号合成值作为温度传感器信号的输出值；
若所述温度传感器未发生故障，则执行将所述温度传感器信号的补偿值作为温度传感器信号的输出值的步骤。
在本发明的一个实施例中，所述获取温度传感器的动态特性参数包括：
根据温度传感器信号的补偿值、温度传感器测量截面的质量流速信号合成值查询动态特性参数表，确定温度传感器的动态特性参数初始值；
获取温度传感器值的变化方向；
根据温度传感器值的变化方向查询修正系数表，确定修正系数；
根据所述动态特性参数初始值以及所述修正系数，确定温度传感器的动态特性参数。
在本发明的一个实施例中，所述获取温度传感器值的变化方向包括：
根据温度传感器的测量值、预定衰退系数和预定比例系数获取温度传感器值变化率；
根据所述温度传感器值变化率确定温度传感器值的变化方向。
在本发明的一个实施例中，所述根据所述温度传感器值的变化率确定温度传感器值的变化方向包括：
根据高压转子转速传感器的测量值、预定衰退系数和预定比例系数获取发动机状态判断参数；
根据所述温度传感器值变化率和发动机状态判断参数确定温度传感器值的变化方向。
在本发明的一个实施例中，所述根据所述温度传感器值变化率和发动机状态判断参数确定温度传感器值的变化方向包括：
在所述温度传感器值变化率大于等于第一阈值或者所述发动机状态判断参数大于等于第二阈值的情况下，判定温度传感器测量截面升温，其中，所述第一阈值大于0，所述第二阈值大于0；
在所述温度传感器值变化率小于等于负的第一阈值或者所述发动机状态判断参数小于等于负的第二阈值的情况下，判定温度传感器测量截面降温。
在本发明的一个实施例中，所述获取温度传感器的信号合成值包括：
根据发动机进口总温和风扇转子转速合成温度传感器的稳态合成信号；
根据发动机进口总温和风扇转子转速查询第一时间常数表和第二时间常数表，确定第一时间常数和第二时间常数；
根据所述第一时间常数和第二时间常数，对温度传感器的稳态合成信号进行动态补偿，获得温度传感器的信号合成值。
在本发明的一个实施例中，所述获取温度传感器测量截面的质量流速信号合成值包括：
根据发动机进口总温、发动机进口总压和风扇转子转速合成温度传感器测量截面质量流速的稳态合成信号；
根据发动机进口总温和风扇转子转速查询第三时间常数表和第四时间常数表，确定第三时间常数和第四时间常数；
根据所述第三时间常数和第四时间常数，对温度传感器测量截面质量流速的稳态合成信号进行动态补偿，获得温度传感器测量截面的质量流速信号合成值。
在本发明的一个实施例中，所述根据温度传感器的测量值、温度传感器的动态特性参数、温度传感器的信号合成值、温度传感器测量截面的质量流速信号合成值获取温度传感器信号的补偿值包括：
根据温度传感器测量截面的质量流速信号合成值确定温度传感器的稳态误差；
根据温度传感器的动态特性参数和温度传感器的信号合成值确定温度传感器的动态差值；
根据温度传感器的动态差值和温度传感器的测量值确定温度传感器信号的动态补偿值；
根据温度传感器信号的动态补偿值和温度传感器的稳态误差确定温度传感器信号的补偿值。
根据本发明的另一方面，提供一种温度传感器信号补偿装置，包括参数获取模块、补偿值获取模块和输出值确定模块，其中：
参数获取模块，用于获取温度传感器的测量值、温度传感器的动态特性参数、温度传感器的信号合成值、温度传感器测量截面的质量流速信号合成值；
补偿值获取模块，用于根据温度传感器的测量值、温度传感器的动态特性参数、温度传感器的信号合成值、温度传感器测量截面的质量流速信号合成值获取温度传感器信号的补偿值；
输出值确定模块，用于将所述温度传感器信号的补偿值作为温度传感器信号的输出值。
在本发明的一个实施例中，所述温度传感器信号补偿装置用于执行实现如上述任一实施例所述的温度传感器信号补偿方法的操作。
根据本发明的另一方面，提供一种温度传感器信号补偿装置，包括存储器和处理器，其中：
存储器，用于存储指令；
处理器，用于执行所述指令，使得所述装置执行实现如上述任一实施例所述的温度传感器信号补偿方法的操作。
根据本发明的另一方面，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述指令被处理器执行时实现如上述任一实施例所述的温度传感器信号补偿方法。
本发明考虑了气流温度本身对传感器特性的影响，更全面地考虑了各种因素对温度传感器测量误差的影响，从而实现了温度传感器测量信号的高精度补偿。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明燃气涡轮发动机一个实施例的示意图。
图2为本发明温度传感器信号补偿方法一个实施例的示意图。
图3为本发明温度传感器信号补偿方法另一实施例的示意图。
图4为本发明一个实施例中获取温度传感器的信号合成值的示意图。
图5为本发明一个实施例中获取温度传感器测量截面的质量流速信号合成值的示意图。
图6为本发明温度传感器信号补偿方法又一实施例的示意图。
图7为本发明一个实施例中获取温度传感器值变化方向的示意图。
图8为本发明温度传感器信号补偿装置一个实施例的示意图。
图9为本发明温度传感器信号补偿装置另一实施例的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
申请人发现：温度传感器信号的修正方法主要分为两类：一类是基于信号合成的方法；另一类是结合传感器特性的方法。
航空发动机性能遵循气动热力学原理，沿发动机流道上的性能参数都具有相关性。因此，可以考虑利用其他的传感器信号来合成所需要的传感器信号，即传感器信号合成的方法。现有温度信号的合成方法，能够使用很少的数据量合成全包线范围温度传感器信号。但是信号合成方法本身有明显的缺陷，即存在较大的误差，难以适用于对温度信号精度要求较高的场合。
相比于信号合成的方法，采用结合温度传感器自身特性的补偿方法能够获得更高的信号补偿精度。此类方法通过将T25传感器特性与T25合成信号相结合，对T25传感器信号进行补偿。此类方法的温度信号补偿精度一方面取决于信号合成精度，另一方面取决于传感器特性的精度。现有的结合温度传感器自身特性的补偿方法，考虑的影响因素不足，尤其是未考虑气流温度本身对传感器特性的影响，影响了温度传感器信号的补偿精度。
因此，本发明提出了一种温度传感器信号补偿方法和装置，考虑了气流温度本身对传感器特性的影响。
图1为本发明燃气涡轮发动机一个实施例的示意图。如图1所示，典型的燃气涡轮发动机，按气流轴向流动方向a，依次具有低压级(风扇1和增压级2)；高压压气机3，以压缩进入核心发动机的空气流；燃烧室4，燃油和压缩空气的混合物在该燃烧室中燃烧，以产生推进气流；高压涡轮5和低压涡轮6，它们由推进气流转动，分别通过高压轴8和低压轴9，驱动高压压气机和风扇增压级；尾喷管7，涡轮出口气流经尾喷管高速喷出。
图2为本发明温度传感器信号补偿方法一个实施例的示意图。优选的，本实施例可由本发明温度传感器信号补偿装置执行。该方法包括以下步骤：
步骤201，获取温度传感器的测量值、温度传感器的动态特性参数、温度传感器的信号合成值、温度传感器测量截面的质量流速信号合成值，其中，温度传感器的测量值为温度传感器对航空发动机某一测量截面的截面温度测量值。
在本发明的一个实施例中，所述温度传感器可以为用于测量航空发动机流道内测量发动机进口总温(T12)、高压压气机进口总温(T25)、高压压气机出口总温(T3)、发动机排气温度(EGT)等重要的发动机截面温度参数的温度传感器。
在本发明的一个实施例中，所述温度传感器的动态特性参数为时间常数。温度传感器动态特性可近似成1阶系统，时间常数代表温度传感器上升到阶跃输入温度的63.2％所需要的时间。
步骤202，根据温度传感器的测量值、温度传感器的动态特性参数、温度传感器的信号合成值、温度传感器测量截面的质量流速信号合成值获取温度传感器信号的补偿值。
步骤203，将所述温度传感器信号的补偿值作为温度传感器信号的输出值。
基于本发明上述实施例提供的温度传感器信号补偿方法，考虑了气流温度本身对传感器特性的影响，更全面地考虑了各种因素对温度传感器测量误差的影响，从而实现了温度传感器测量信号的高精度补偿。
下面以T25传感器(测量高压压气机进口总温的传感器)为例，详细介绍本发明的温度传感器信号补偿方法。
图3为本发明温度传感器信号补偿方法另一实施例的示意图。优选的，本实施例可由本发明温度传感器信号补偿装置执行。该方法包括以下步骤：
步骤301，获取温度传感器的测量值、温度传感器的动态特性参数、温度传感器的信号合成值T25_syn、温度传感器测量截面的质量流速信号合成值W25_syn。
图4为本发明一个实施例中获取温度传感器的信号合成值的示意图。本发明采用传感器信号合成方法合成温度传感器信号，其中，所述传感器信号合成方法为利用其它传感器信号按照一定的关系合成所需的传感器信号的方法。如图4所示，图3实施例的步骤301中，所述获取温度传感器的信号合成值T25_syn的步骤可以包括：
步骤11，根据发动机进口总温T1和风扇转子转速N1合成温度传感器的稳态合成信号。
高压压气机进口总温为T25，由于风扇转子转速N1传感器信号准确且无延迟，发动机进口总温T1基本为稳态信号，因此优选此二信号对T25信号对进行合成。步骤11具体可以包括：根据稳态合成数表(数表3)获得T25稳态合成信号，索引值为N1换算转速。
步骤12，根据发动机进口总温和风扇转子转速分别查询第一时间常数表(数表1)和第二时间常数表(数表2)，确定超前-滞后环节的第一时间常数a和第二时间常数b；根据所述第一时间常数a和第二时间常数b，对温度传感器的稳态合成信号进行动态补偿，获得温度传感器的信号合成值T25_syn。
本发明的动态补偿关系为T25-N1，补偿形式为超前-滞后环节，根据N1换算转速进行分段补偿。步骤12的模块输出参数为T25信号合成值T25_syn，序号001。
图5为本发明一个实施例中获取温度传感器测量截面的质量流速信号合成值的示意图。高压压气机进口截面质量流速W25参数通常无法机载测量，本发明选取风扇转子转速N1、发动机进口总温T1和进口总压P1三个信号对W25信号对进行合成。如图5所示，图3实施例的步骤301中，所述获取温度传感器测量截面的质量流速信号合成值W25_syn的步骤可以包括：
步骤13，根据发动机进口总温T1、发动机进口总压P1和风扇转子转速N1按照稳态合成数表6，合成温度传感器测量截面质量流速的稳态合成信号，其中稳态合成数表6为二维形式，索引值分别为N1换算转速和飞行马赫数Ma。
步骤14，根据发动机进口总温T1和风扇转子转速N1查询第三时间常数表(表4)和第四时间常数表(表5)，确定第三时间常数c和第四时间常数d；根据所述第三时间常数c和第四时间常数d，对温度传感器测量截面质量流速的稳态合成信号进行动态补偿，获得温度传感器测量截面的质量流速信号合成值W25_syn，其中，所述动态补偿关系为W25-N1，补偿形式为超前-滞后环节，同样根据N1换算转速进行分段补偿。模块输出参数为W25信号合成值W25_syn，序号002。
图6为本发明温度传感器信号补偿方法又一实施例的示意图。如图6所示，图3实施例的步骤301中，所述获取温度传感器的动态特性参数的步骤可以包括：
步骤15，根据温度传感器信号的补偿值(T25_comp)、温度传感器测量截面的质量流速信号合成值W25_syn查询动态特性参数表(表7)，确定温度传感器的动态特性参数初始值τ25_0。
研究显示，时间常数τ25值不仅与25截面质量流速W25有关，而且与截面本身温度T25值及T25值变化方向有关，图6中展示了25截面温度影响因素对时间常数τ25值的修正。步骤15可以包括：将T25传感器信号最终的补偿值T25_comp进行反馈，与W25_syn共同索引，根据表7做二维插值获得τ25_0。
步骤10，获取温度传感器值的变化方向(即，获取T25的状态)。
在本发明的一个实施例中，步骤10可以包括：根据温度传感器的测量值、预定衰退系数和预定比例系数获取温度传感器值变化率；根据所述温度传感器值变化率确定温度传感器值的变化方向。
图7为本发明一个实施例中获取温度传感器值变化方向的示意图。T25传感器动态特性受截面气流变化方向影响，即相同温度下温升和温降具有不同的动态特性，温升和温降判断是以基于T25变化率的Sc1参数作为判据，考虑到T25参数响应慢，辅以发动机稳态、加速和减速的判据Sc2系数值。
如图7所示，图6实施例的步骤10可以包括：
步骤101，根据温度传感器的测量值T25、预定衰退系数Kd1和预定比例系数Kp1，按照公式(1)获取温度传感器值变化率Sc1。
Figure BDA0001539358910000102
步骤102，根据高压转子转速传感器N2的测量值、预定衰退系数Kd2和预定比例系数Kp2，按照公式(2)获取发动机状态判断参数Sc2。
Figure BDA0001539358910000101
公式(1)和公式(2)中，Sc(k)值取决于上一步Sc(k-1)值和参数(高压转子转速N2传感器测量值或T25传感器测量值)的变化率，Sc初始值均为0。其中，Kd(Kd1和Kd2)为小于1的衰退系数，Kp(Kp1和Kp2)为参数变化率的比例系数，可取常值或变化值；不同的发动机由于性能不同，这些参数合适的取值会有所差异。。
步骤103，根据所述温度传感器值变化率和发动机状态判断参数确定温度传感器值的变化方向。
在本发明的一个实施例中，如图7所示，步骤103可以包括：
步骤1031，在所述温度传感器值变化率大于等于第一阈值x1或者所述发动机状态判断参数大于等于第二阈值x2的情况下，判定温度传感器测量截面温升，其中，所述第一阈值x1大于0，所述第二阈值x2大于0。
步骤1032，在所述温度传感器值变化率小于等于负的第一阈值x1或者所述发动机状态判断参数小于等于负的第二阈值x2的情况下，判定温度传感器测量截面温降。
即，步骤103可以包括：当Sc1>＝x1或Sc2>＝x2时，系统判断出T25截面升温；当Sc1<＝-x1或Sc2<＝-x2时，系统判断出T25截面降温；否则，则判断出T25截面温度稳定。
步骤16，根据温度传感器值的变化方向(即，T25处于温升、温降或稳态)查询修正系数表(表8)，确定修正系数Sk。即，温升时，Sk>1；温降时，Sk<1；稳态时，Sk＝1。
步骤17，根据所述动态特性参数初始值τ25_0以及所述修正系数Sk，确定温度传感器的动态特性参数τ25。
在本发明的一个实施例中，步骤17可以包括：将修正系数Sk与τ25_0相乘，输出得到最终的T25传感器时间常数τ25，使得T25传感器信号补偿更加精确。
步骤302，根据温度传感器的测量值、温度传感器的动态特性参数、温度传感器的信号合成值T25_syn、温度传感器测量截面的质量流速信号合成值W25_syn获取温度传感器信号的补偿值。
在本发明的一个实施例中，如图6所示，图3实施例的步骤302可以包括：
步骤18，通过温度传感器测量截面的质量流速信号合成值W25_syn(002)，根据数表9差值，确定温度传感器的稳态误差dT25_steady。
步骤19，根据温度传感器的动态特性参数和温度传感器的信号合成值T25_syn确定温度传感器的动态差值dT25_dyn。
在本发明的一个具体实施例中，如图6所示，步骤19具体可以包括：根据系统获取的T25传感器动态特性参数(即时间常数)τ25，构成相角滞后环节
Figure BDA0001539358910000111
通过T25信号合成值T25_syn与
Figure BDA0001539358910000112
相乘，T25_syn与其结果做减，得到动态差值dT25_dyn。
步骤20，根据温度传感器的动态差值和温度传感器的测量值确定温度传感器信号的动态补偿值。
在本发明的一个具体实施例中，如图6所示，步骤20具体可以包括：将T25传感器测量值T25_sensor与动态差值dT25_dyn相加，得到T25信号动态补偿值T25_comp_dyn。
步骤21，根据温度传感器信号的动态补偿值和温度传感器的稳态误差确定温度传感器信号的补偿值。
在本发明的一个具体实施例中，如图6所示，步骤21具体可以包括：将稳态误差dT25_steady与T25信号动态补偿值T25_comp_dyn相加，输出得到T25传感器信号的补偿值T25_comp。
步骤303，判断所述温度传感器是否发生故障。
步骤304，若所述温度传感器发生故障，则将温度传感器的信号合成值T25_syn作为温度传感器信号的输出值。
步骤305，若所述温度传感器未发生故障，则将所述温度传感器信号的补偿值作为温度传感器信号的输出值。
例如：在图6具体实施例中，T25传感器正常情况下，系统输出T25_comp作为T25传感器信号的输出值T25_out；T25传感器故障时，系统输出T25_syn作为T25传感器信号的输出值T25_out。
本发明上述实施例的温度传感器信号补偿方法和装置，采用了基于T25传感器特性与T25合成信号相结合的方法，以T25传感器为例，解决了温度传感器特性高精度捕获方法的问题；提升了气流质量流速信号的合成精度，从而解决了温度传感器信号高精度补偿的问题。
本发明上述实施例考虑了气流温度本身对温度传感器动态特性的影响，包括气流温度绝对值和变化方向的影响；本发明上述实施例更全面地考虑了各种因素对温度传感器测量误差的影响，提出合适的补偿方案，实现温度传感器测量信号的高精度补偿。
根据本发明的另一方面，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述指令被处理器执行时实现如上述任一实施例(例如图2-图7任一实施例)所述的温度传感器信号补偿方法。
图8为本发明温度传感器信号补偿装置一个实施例的示意图。如图8所示，所述温度传感器信号补偿装置可以包括参数获取模块81、补偿值获取模块82和输出值确定模块83，其中：
参数获取模块81，用于获取温度传感器的测量值、温度传感器的动态特性参数、温度传感器的信号合成值T25_syn、温度传感器测量截面的质量流速信号合成值W25_syn。
补偿值获取模块82，用于根据温度传感器的测量值、温度传感器的动态特性参数、温度传感器的信号合成值T25_syn、温度传感器测量截面的质量流速信号合成值W25_syn获取温度传感器信号的补偿值。
输出值确定模块83，用于将所述温度传感器信号的补偿值作为温度传感器信号的输出值。
在本发明的一个实施例中，所述温度传感器信号补偿装置用于执行实现如上述任一实施例(例如图2-图7任一实施例)所述的温度传感器信号补偿方法的操作。
基于本发明上述实施例提供的温度传感器信号补偿装置，考虑了气流温度本身对传感器特性的影响，更全面地考虑了各种因素对温度传感器测量误差的影响，从而实现了温度传感器测量信号的高精度补偿。
图9为本发明温度传感器信号补偿装置另一实施例的示意图。如图9所示，所述温度传感器信号补偿装置可以包括存储器91和处理器92，其中：
存储器91，用于存储指令。
处理器92，用于执行所述指令，使得所述装置执行实现如上述任一实施例(例如图2-图7任一实施例)所述的温度传感器信号补偿方法的操作。
基于本发明上述实施例提供的温度传感器信号补偿装置，采用了基于T25传感器特性与T25合成信号相结合的方法，以T25传感器为例，解决了温度传感器特性高精度捕获方法的问题；提升了气流质量流速信号的合成精度，从而解决了温度传感器信号高精度补偿的问题。
本发明上述实施例考虑了气流温度本身对温度传感器动态特性的影响，包括气流温度绝对值和变化方向的影响；本发明上述实施例更全面地考虑了各种因素对温度传感器测量误差的影响，提出合适的补偿方案，实现温度传感器测量信号的高精度补偿。
在上面所描述的温度传感器信号补偿装置可以实现为用于执行本申请所描述功能的通用处理器、可编程逻辑控制器(PLC)、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件或者其任意适当组合。
至此，已经详细描述了本发明。为了避免遮蔽本发明的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (13)

1.一种用于航空发动机的气流温度传感器信号补偿方法，其特征在于，包括：
获取温度传感器的测量值、温度传感器的动态特性参数、温度传感器的信号合成值、温度传感器测量截面的质量流速信号合成值，其中，温度传感器的动态特性参数为温度传感器上升到阶跃输入温度的63.2％所需要的时间，温度传感器的信号合成值为高压压气机进口总温和风扇转子转速的合成值；
根据温度传感器的测量值、温度传感器的动态特性参数、温度传感器的信号合成值、温度传感器测量截面的质量流速信号合成值获取温度传感器信号的补偿值；
将所述温度传感器信号的补偿值作为温度传感器信号的输出值；
其中，所述温度传感器为用于航空发动机的气流温度传感器。
2.根据权利要求1所述的用于航空发动机的气流温度传感器信号补偿方法，其特征在于，还包括：
判断所述温度传感器是否发生故障；
若所述温度传感器发生故障，则将温度传感器的信号合成值作为温度传感器信号的输出值；
若所述温度传感器未发生故障，则执行将所述温度传感器信号的补偿值作为温度传感器信号的输出值的步骤。
3.根据权利要求1或2所述的用于航空发动机的气流温度传感器信号补偿方法，其特征在于，所述获取温度传感器的动态特性参数包括：
根据温度传感器信号的补偿值、温度传感器测量截面的质量流速信号合成值查询动态特性参数表，确定温度传感器的动态特性参数初始值；
获取温度传感器值的变化方向；
根据温度传感器值的变化方向查询修正系数表，确定修正系数；
根据所述动态特性参数初始值以及所述修正系数，确定温度传感器的动态特性参数。
4.根据权利要求3所述的用于航空发动机的气流温度传感器信号补偿方法，其特征在于，所述获取温度传感器值的变化方向包括：
根据温度传感器的测量值、预定衰退系数和预定比例系数获取温度传感器值变化率；
根据所述温度传感器值变化率确定温度传感器值的变化方向。
5.根据权利要求4所述的用于航空发动机的气流温度传感器信号补偿方法，其特征在于，所述根据所述温度传感器值的变化率确定温度传感器值的变化方向包括：
根据高压转子转速传感器的测量值、预定衰退系数和预定比例系数获取发动机状态判断参数；
根据所述温度传感器值变化率和发动机状态判断参数确定温度传感器值的变化方向。
6.根据权利要求5所述的用于航空发动机的气流温度传感器信号补偿方法，其特征在于，所述根据所述温度传感器值变化率和发动机状态判断参数确定温度传感器值的变化方向包括：
在所述温度传感器值变化率大于等于第一阈值或者所述发动机状态判断参数大于等于第二阈值的情况下，判定温度传感器测量截面升温，其中，所述第一阈值大于0，所述第二阈值大于0；
在所述温度传感器值变化率小于等于负的第一阈值或者所述发动机状态判断参数小于等于负的第二阈值的情况下，判定温度传感器测量截面降温。
7.根据权利要求1或2所述的用于航空发动机的气流温度传感器信号补偿方法，其特征在于，所述获取温度传感器的信号合成值包括：
根据发动机进口总温和风扇转子转速合成温度传感器的稳态合成信号；
根据发动机进口总温和风扇转子转速查询第一时间常数表和第二时间常数表，确定第一时间常数和第二时间常数；
根据所述第一时间常数和第二时间常数，对温度传感器的稳态合成信号进行动态补偿，获得温度传感器的信号合成值。
8.根据权利要求1或2所述的用于航空发动机的气流温度传感器信号补偿方法，其特征在于，所述获取温度传感器测量截面的质量流速信号合成值包括：
根据发动机进口总温、发动机进口总压和风扇转子转速合成温度传感器测量截面质量流速的稳态合成信号；
根据发动机进口总温和风扇转子转速查询第三时间常数表和第四时间常数表，确定第三时间常数和第四时间常数；
根据所述第三时间常数和第四时间常数，对温度传感器测量截面质量流速的稳态合成信号进行动态补偿，获得温度传感器测量截面的质量流速信号合成值。
9.根据权利要求1或2所述的用于航空发动机的气流温度传感器信号补偿方法，其特征在于，所述根据温度传感器的测量值、温度传感器的动态特性参数、温度传感器的信号合成值、温度传感器测量截面的质量流速信号合成值获取温度传感器信号的补偿值包括：
根据温度传感器测量截面的质量流速信号合成值确定温度传感器的稳态误差；
根据温度传感器的动态特性参数和温度传感器的信号合成值确定温度传感器的动态差值；
根据温度传感器的动态差值和温度传感器的测量值确定温度传感器信号的动态补偿值；
根据温度传感器信号的动态补偿值和温度传感器的稳态误差确定温度传感器信号的补偿值。
10.一种用于航空发动机的气流温度传感器信号补偿装置，其特征在于，包括参数获取模块、补偿值获取模块和输出值确定模块，其中：
参数获取模块，用于获取温度传感器的测量值、温度传感器的动态特性参数、温度传感器的信号合成值、温度传感器测量截面的质量流速信号合成值，其中，温度传感器的动态特性参数为温度传感器上升到阶跃输入温度的63.2％所需要的时间，温度传感器的信号合成值为高压压气机进口总温和风扇转子转速的合成值；
补偿值获取模块，用于根据温度传感器的测量值、温度传感器的动态特性参数、温度传感器的信号合成值、温度传感器测量截面的质量流速信号合成值获取温度传感器信号的补偿值；
输出值确定模块，用于将所述温度传感器信号的补偿值作为温度传感器信号的输出值；
其中，所述温度传感器为用于航空发动机的气流温度传感器。
11.根据权利要求10所述的用于航空发动机的气流温度传感器信号补偿装置，其特征在于，所述用于航空发动机的气流温度传感器信号补偿装置用于执行实现如权利要求1-9中任一项所述的用于航空发动机的气流温度传感器信号补偿方法的操作。
12.一种用于航空发动机的气流温度传感器信号补偿装置，其特征在于，包括存储器和处理器，其中：
存储器，用于存储指令；
处理器，用于执行所述指令，使得所述装置执行实现如权利要求1-9中任一项所述的用于航空发动机的气流温度传感器信号补偿方法的操作。
13.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述指令被处理器执行时实现如权利要求1-9中任一项所述的用于航空发动机的气流温度传感器信号补偿方法。
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US5080496A (en) * 1990-06-25 1992-01-14 General Electric Company Method and apparatus for compensated temperature prediction
FR2939508B1 (fr) * 2008-12-09 2011-01-07 Snecma Procede et systeme de correction d'un signal de mesure d'une temperature.
CN106257253B (zh) * 2015-06-19 2019-01-15 中国航发商用航空发动机有限责任公司 温度传感器信号修正方法和系统
CN106323640B (zh) * 2015-06-30 2018-10-30 中航空天发动机研究院有限公司 一种航空发动机加减速供油试验方法
CN107449521B (zh) * 2017-07-31 2020-01-17 深圳市泰和安科技有限公司 温度补偿的方法、终端设备及计算机可读存储介质

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