CN114060151B - 发动机退喘防喘的控制方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种发动机退喘防喘的控制方法，包括：分别获取发动机的第一、第二、第三以及第四特征参数的值；判断第一特征参数的值是否满足第一特征阈值的条件，若不满足则根据第一特征参数的变化量确定第二特征参数的变化量，且根据第二特征参数的值和第二特征参数的变化量调节发动机；然后分别重新获取第一特征参数的值，判断重新获取后的第一特征参数的值是否满足第一特征预测值的条件，若不满足则根据重新获取后的第一特征参数的变化量确定第三或第四特征参数的变化量，且根据第三或第四特征参数的值和第三或第四特征参数的变化量调节发动机；其中，第二、第三以及第四特征参数包括换算燃油量、放气量和可调静子叶片角度。

Description

发动机退喘防喘的控制方法及装置
技术领域
本发明涉及一种发动机退喘防喘的控制方法，该控制方法可以使发动机在喘振恢复的同时防止喘振的再次发生，提高了发动机的工作效率及安全性。
背景技术
在航空发动机领域，发动机压气机裕度下降可能导致压气机工作线触碰喘振边界。如果是在发动机试验台上，可以采用多种多样的传感器或监视装置来判断故障，并通过安全措施退出故障，停车优化规律后再次开展试验。然而，在航线飞行中，只能采用发动机机载的转速、温度或压力信号等来优化控制规律，在限制范围内实时预测喘振的可操纵余量。
现有技术中主要是通过燃油控制和可变几何控制来实现发动机的退喘，以及通过调整转速、喷管面积和高度马赫数等组合方法来实现发动机防喘。
当发动机发生喘振时，通常会听到一声巨响，并看到火焰从进气道和喷管出口喷出，这是由于燃烧室的火焰分别向前、后两个方向倾泄。此时，如果不立即采取措施，以降低工作线使喘振恢复，那么压气机会自行返回原先状态并再次喘振。喘振循环按照一定频率持续下去，最终会导致发动机损坏。
有鉴于此，一种发动机退喘防喘的控制方法显得尤为重要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种发动机退喘防喘的控制方法，该控制方法可以使发动机在喘振恢复的同时防止喘振的再次发生，提高了发动机的工作效率及安全性。
本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种发动机退喘防喘的控制方法，包括以下步骤：分别获取所述发动机的多个特征参数的值，所述多个特征参数包括第一特征参数、第二特征参数、第三特征参数以及第四特征参数；判断所述第一特征参数的值是否满足第一特征阈值的条件，若是则结束，否则进入下一步；根据所述第一特征参数的变化量确定所述第二特征参数的变化量，且根据所述第二特征参数的值和所述第二特征参数的变化量调节所述发动机；重新获取所述第一特征参数的值，判断重新获取后的所述第一特征参数的值是否满足第一特征预测值的条件，若是则结束，否则进入下一步；根据重新获取后的所述第一特征参数的变化量确定所述第三特征参数的变化量，且根据所述第三特征参数的值和所述第三特征参数的变化量调节所述发动机；重新获取所述第一特征参数的值，判断重新获取后的所述第一特征参数的值是否满足第一特征预测值的条件，若是则结束，否则进入下一步；以及根据重新获取后的所述第一特征参数的变化量确定所述第四特征参数的变化量，且根据所述第四特征参数的值和所述第四特征参数的变化量调节所述发动机；其中，所述第二特征参数、所述第三特征参数以及所述第四特征参数包括换算燃油量、放气量和可调静子叶片角度。
在本发明的一实施例中，判断所述第一特征参数的值是否满足所述第一特征阈值的条件的步骤包括：将所述第一特征参数的值与所述第一特征参数阈值进行比较；若所述第一特征参数的值大于所述第一特征参数阈值则判断为所述第一特征参数的值满足所述第一特征阈值的条件，否则判断为不满足。
在本发明的一实施例中，判断所述第一特征参数的值是否满足所述第一特征预测值的条件的步骤包括：将所述第一特征参数的值与所述第一特征参数预测值进行比较；若所述第一特征参数的值大于所述第一特征参数预测值则判断为所述第一特征参数的值满足所述第一特征预测值的条件，否则判断为不满足。
在本发明的一实施例中，所述第一特征参数预测值大于所述第一特征参数阈值。
在本发明的一实施例中，根据所述第一特征参数的值与所述第一特征参数预测值确定所述第一特征参数的变化量。
在本发明的一实施例中，根据所述第一特征参数的变化量确定所述第二特征参数的变化量，且根据所述第二特征参数的值和所述第二特征参数的变化量调节所述发动机之前还包括：判断所述发动机是否处于减速过程。
在本发明的一实施例中，当判断所述发动机处于减速过程时，所述第二特征参数为放气量，所述第三特征参数为换算燃油量，所述第四特征参数为可调静子叶片角度。
在本发明的一实施例中，根据所述第二特征参数的值和所述第二特征参数的变化量调节所述发动机的步骤包括：根据所述放气量的值和所述放气量的变化量确定实际放气量；将所述实际放气量与放气量阈值进行比较；以及若所述实际放气量大于或等于所述放气量阈值，则根据所述放气量阈值调节所述发动机，否则根据所述实际放气量调节所述发动机；根据所述第三特征参数的值和所述第三特征参数的变化量调节所述发动机的步骤包括：根据换算燃油量的值和所述换算燃油量的变化量确定实际换算燃油量；将所述实际换算燃油量与换算燃油量阈值进行比较；以及若所述实际换算燃油量小于或等于所述换算燃油量阈值，则根据所述换算燃油量阈值调节所述发动机，否则根据所述实际换算燃油量调节所述发动机；根据所述第四特征参数的值和所述第四特征参数的变化量调节所述发动机的步骤包括：根据可调静子叶片角度的值和所述可调静子叶片角度的变化量确定实际可调静子叶片角度；将所述实际可调静子叶片角度与可调静子叶片角度阈值进行比较；以及若所述实际可调静子叶片角度大于或等于所述可调静子叶片角度阈值，则根据所述可调静子叶片角度阈值调节所述发动机，否则根据所述实际可调静子叶片角度调节所述发动机。
在本发明的一实施例中，当判断所述发动机未处于减速过程时，所述第二特征参数为换算燃油量，所述第三特征参数为放气量，所述第四特征参数为可调静子叶片角度。
在本发明的一实施例中，根据所述第二特征参数的值和所述第二特征参数的变化量调节所述发动机的步骤包括：根据换算燃油量的值和所述换算燃油量的变化量确定实际换算燃油量；将所述实际换算燃油量与换算燃油量阈值进行比较；以及若所述实际换算燃油量小于或等于所述换算燃油量阈值，则根据所述换算燃油量阈值调节所述发动机，否则根据所述实际换算燃油量调节所述发动机；根据所述第三特征参数的值和所述第三特征参数的变化量调节所述发动机的步骤包括：根据所述放气量的值和所述放气量的变化量确定实际放气量；将所述实际放气量与放气量阈值进行比较；以及若所述实际放气量大于或等于所述放气量阈值，则根据所述放气量阈值调节所述发动机，否则根据所述实际放气量调节所述发动机；根据所述第四特征参数的值和所述第四特征参数的变化量调节所述发动机的步骤包括：根据可调静子叶片角度的值和所述可调静子叶片角度的变化量确定实际可调静子叶片角度；将所述实际可调静子叶片角度与可调静子叶片角度阈值进行比较；以及若所述实际可调静子叶片角度大于或等于所述可调静子叶片角度阈值，则根据所述可调静子叶片角度阈值调节所述发动机，否则根据所述实际可调静子叶片角度调节所述发动机。
在本发明的一实施例中，根据所述发动机的多个监测信号分别获取所述多个特征参数的值。
在本发明的一实施例中，根据所述发动机的高压压气机出口静压及其一阶导数、转子加速率、压气机出口静压二阶导数以及上述的组合获取所述第一特征参数的值。
本发明的另一方面提供一种发动机退喘防喘的控制装置，包括：参数测量模块，配置为分别获取所述发动机的多个特征参数的值，所述多个特征参数包括第一特征参数、第二特征参数、第三特征参数以及第四特征参数；特征判断模块，配置为判断所述第一特征参数的值是否满足第一特征阈值的条件，以及依次判断重新获取后的所述第一特征参数的值是否满足第一特征预测值的条件；退喘防喘控制模块，配置为分别根据所述第一特征参数的变化量确定所述第二特征参数的变化量且根据所述第二特征参数的值和所述第二特征参数的变化量调节所述发动机，根据重新获取后的所述第一特征参数的变化量确定所述第三特征参数的变化量且根据所述第三特征参数的值和所述第三特征参数的变化量调节所述发动机，以及根据重新获取后的所述第一特征参数的变化量确定所述第四特征参数的变化量且根据所述第四特征参数的值和所述第四特征参数的变化量调节所述发动机；其中，所述第二特征参数、所述第三特征参数以及所述第四特征参数包括换算燃油量、放气量和可调静子叶片角度。
在本发明的一实施例中，所述特征判断模块判断所述第一特征参数的值是否满足所述第一特征阈值的条件的步骤包括：将所述第一特征参数的值与所述第一特征参数阈值进行比较；若所述第一特征参数的值大于所述第一特征参数阈值则判断为所述第一特征参数的值满足所述第一特征阈值的条件，否则判断为不满足。
在本发明的一实施例中，所述特征判断模块判断所述第一特征参数的值是否满足所述第一特征预测值的条件的步骤包括：将所述第一特征参数的值与所述第一特征参数预测值进行比较；若所述第一特征参数的值大于所述第一特征参数预测值则判断为所述第一特征参数的值满足所述第一特征预测值的条件，否则判断为不满足。
在本发明的一实施例中，所述第一特征参数预测值大于所述第一特征参数阈值。
在本发明的一实施例中，根据所述第一特征参数的值与所述第一特征参数预测值确定所述第一特征参数的变化量。
在本发明的一实施例中，所述退喘防喘控制模块根据所述第一特征参数的变化量确定所述第二特征参数的变化量，且根据所述第二特征参数的值和所述第二特征参数的变化量调节所述发动机之前，所述特征判断模块还包括：判断所述发动机是否处于减速过程。
本发明的另一方面提供一种发动机退喘防喘的控制装置，包括：存储器，用于存储可由处理器执行的指令；以及处理器，用于执行所述指令以实现如上所述的发动机退喘防喘的控制方法。
本发明的另一方面提供一种存储有计算机程序代码的计算机可读介质，所述计算机程序代码在由处理器执行时实现如上所述的发动机退喘防喘的控制方法。
本发明由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有如下显著优点：
本发明的发动机退喘防喘的控制方法通过分别获取发动机的多个特征参数的值，然后依次判断该多个特征参数的值是否满足多个特征条件，从而可以使发动机在喘振恢复的同时防止喘振的再次发生，提高了发动机的工作效率及安全性。
附图说明
为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明，其中：
图1是本发明一实施例的一种发动机退喘防喘的控制方法的流程图；
图2是本发明一实施例的一种发动机退喘防喘的控制方法的第一特征参数的值与第一特征参数阈值以及第一特征参数预测值的示意图；
图3是本发明一实施例的一种发动机退喘防喘的控制方法的放气量的值与放气量阈值以及放气量预测值的示意图；
图4是本发明一实施例的一种发动机退喘防喘的控制方法的换算燃油量的值与换算燃油量阈值以及换算燃油量预测值的示意图；
图5是本发明一实施例的一种发动机退喘防喘的控制方法的可调静子叶片角度的值与可调静子叶片角度阈值以及可调静子叶片角度预测值的示意图；
图6是本发明一实施例的一种发动机退喘防喘的控制装置的示意图；
图7是本发明一实施例的一种发动机退喘防喘的控制装置的示意图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本申请的实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本申请应用于其他类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构或操作。
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它不同于在此描述的其它方式来实施，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。
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申请的范围。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。
在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
为了方便描述，此处可能使用诸如“之下”、“下方”、“低于”、“下面”、“上方”、“上”等等的空间关系词语来描述附图中所示的一个元件或特征与其他元件或特征的关系。将理解到，这些空间关系词语意图包含使用中或操作中的器件的、除了附图中描绘的方向之外的其他方向。例如，如果翻转附图中的器件，则被描述为在其他元件或特征“下方”或“之下”或“下面”的元件的方向将改为在所述其他元件或特征的“上方”。因而，示例性的词语“下方”和“下面”能够包含上和下两个方向。器件也可能具有其他朝向(旋转90度或处于其他方向)，因此应相应地解释此处使用的空间关系描述词。此外，还将理解，当一层被称为在两层“之间”时，它可以是所述两层之间仅有的层，或者也可以存在一个或多个介于其间的层。
在本申请的上下文中，所描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。
应当理解，当一个部件被称为“在另一个部件上”、“连接到另一个部件”、“耦合于另一个部件”或“接触另一个部件”时，它可以直接在该另一个部件之上、连接于或耦合于、或接触该另一个部件，或者可以存在插入部件。相比之下，当一个部件被称为“直接在另一个部件上”、“直接连接于”、“直接耦合于”或“直接接触”另一个部件时，不存在插入部件。
此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。此外，尽管本申请中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本申请说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的，其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。此外，要求不仅仅通过所使用的实际术语，而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本申请。
本发明的以下实施例提出一种发动机退喘防喘的控制方法，该控制方法可以使发动机在喘振恢复的同时防止喘振的再次发生，提高了发动机的工作效率及安全性。
本发明的一种发动机退喘防喘的控制方法，包括以下步骤：分别获取发动机的多个特征参数的值，多个特征参数包括第一特征参数、第二特征参数、第三特征参数以及第四特征参数；判断第一特征参数的值是否满足第一特征阈值的条件，若是则结束，否则进入下一步；根据第一特征参数的变化量确定第二特征参数的变化量，且根据第二特征参数的值和第二特征参数的变化量调节发动机；重新获取第一特征参数的值，判断重新获取后的第一特征参数的值是否满足第一特征预测值的条件，若是则结束，否则进入下一步；根据重新获取后的第一特征参数的变化量确定第三特征参数的变化量，且根据第三特征参数的值和第三特征参数的变化量调节发动机；重新获取第一特征参数的值，判断重新获取后的第一特征参数的值是否满足第一特征预测值的条件，若是则结束，否则进入下一步；以及根据重新获取后的第一特征参数的变化量确定第四特征参数的变化量，且根据第四特征参数的值和第四特征参数的变化量调节发动机；其中，第二特征参数、第三特征参数以及第四特征参数包括换算燃油量、放气量和可调静子叶片角度。
可以理解，在本发明的以下实施例中，发动机包括但不限于航空发动机。
图1是本发明一实施例的一种发动机退喘防喘的控制方法的流程图。下面结合图1对该控制方法的具体步骤进行说明。可以理解的是，下面所进行的描述仅仅示例性的，本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神的情况下，进行各种变化。
参考图1所示，该发动机退喘防喘的控制方法包括以下步骤：
步骤110，分别获取发动机的多个特征参数的值。
其中，多个特征参数包括第一特征参数、第二特征参数、第三特征参数以及第四特征参数。
在本发明的一实施例中，可以根据发动机的多个监测信号分别获取多个特征参数的值。示例性的，可以根据发动机在线测量的多个监测信号：高压轴转速信号N2、高压压气机进口总温T25、高压压气机进口总压P25、发动机运行环境压力P0、高压压气机出口静压PS3、发动机涡轮出口排气温度EGT以及换算燃油流量等来分别获取多个特征参数的值。
在本发明的一实施例中，可以根据发动机的高压压气机出口静压及其一阶导数、转子加速率、压气机出口静压二阶导数以及上述的组合来获取第一特征参数的值。
例如，可以根据高压压气机出口静压PS3及其一阶导数PS3dot来确定第一特征参数的值：
B＝PS3dot/PS3(1)
其中，B为第一特征参数的值，PS3为高压压气机出口静压，PS3dot＝dPS3/dt为PS3的一阶时间导数。
在一些示例中，还可以根据包括转子加速率、压气机出口静压二阶导数等在内的多个指标来确定第一特征参数的值。本领域技术人员可以根据实际需要进行相应的调整，本发明并非以此为限。
在本实施例中，第二特征参数、第三特征参数以及第四特征参数包括换算燃油量、放气量和可调静子叶片角度。
步骤120，判断第一特征参数的值是否满足第一特征阈值的条件。
在此步骤中，判断第一特征参数的值是否满足第一特征阈值的条件，若是则结束，否则进入步骤130。
例如，当判断第一特征参数的值满足第一特征阈值的条件时，则说明发动机未发生喘振失速，此时无需执行退喘操作，流程结束。当判断第一特征参数的值不满足第一特征阈值的条件时，则说明发动机发生喘振失速，此时需要进入步骤130。
在本发明的一实施例中，判断第一特征参数的值是否满足第一特征阈值的条件的步骤包括：将第一特征参数的值与第一特征参数阈值进行比较；若第一特征参数的值大于第一特征参数阈值则判断为第一特征参数的值满足第一特征阈值的条件，否则判断为不满足。
图2是本发明一实施例的一种发动机退喘防喘的控制方法的第一特征参数的值与第一特征参数阈值以及第一特征参数预测值的示意图。下面结合图2对判断第一特征参数的值是否满足第一特征阈值的条件的步骤进行说明。
首先，将第一特征参数的值B与第一特征参数阈值Bthd_surge进行比较。
然后，判断第一特征参数的值B是否大于第一特征阈值Bthd_surge。若大于则判断为第一特征参数的值B满足第一特征参数阈值Bthd_surge的条件，否则判断为不满足。
步骤130，根据第一特征参数的变化量确定第二特征参数的变化量，且根据第二特征参数的值和第二特征参数的变化量调节发动机。
在本发明的一实施例中，可以根据第一特征参数的值和第一特征参数预测值确定第一特征参数的变化量。参考图2所示，可以通过计算第一特征参数预测值Bthd_pre与第一特征参数的值B的差值来得到第一特征参数的变化量ΔB。
其中，第一特征参数预测值Bthd_pre可以是根据喘振先兆而设定的特征值。
当发动机吸雨吸雹或者出现由进气畸变等导致的发动机喘振边界下降时，在控制发动机恢复目标转速的时候，特别是在发动机瞬时转速下降后执行加速期间，原有的加速调节计划可能导致可操纵余量不足。此时，需要采用主动的防喘措施。
在本发明的一实施例中，第一特征参数预测值大于第一特征参数阈值。
参考图2所示，在本实施例中，第一特征参数预测值Bthd_pre大于第一特征参数阈值Bthd_surge。优选的，第一特征参数阈值Bthd_surge以及第一特征参数预测值Bthd_pre可以通过试验来获得。
应当理解的是，本领域技术人员可以根据实际情况对第一特征参数阈值Bthd_surge以及第一特征参数预测值Bthd_pre的具体数值大小进行相应的调整，本发明并非以此为限。
在发动机发生喘振失速的情况下，通过设置大于第一特征参数阈值Bthd_surge的第一特征参数预测值Bthd_pre，提供了喘振失速距离边界的余量，从而可以起到预防喘振的作用。
在本发明的一实施例中，步骤130之前还可以包括判断发动机是否处于减速过程。
在一些实施例中，当判断发动机处于减速过程时，第二特征参数为放气量，第三特征参数为换算燃油量，第四特征参数为可调静子叶片角度。若发动机处于减速过程，则可能为低压部件的失速先兆，此时可以优先让增压级后可调放气阀门放气，其次调整供油规律。
在另一些实施例中，当判断发动机未处于减速过程时，第二特征参数为换算燃油量，第三特征参数为放气量，第四特征参数为可调静子叶片角度。若发动机未处于减速过程，此时可以优先调整供油规律，其次让高压压气机末级阀门放气。
如果在步骤130前判定发动机处于减速过程，则第二特征参数为放气量。根据第二特征参数的值和第二特征参数的变化量调节发动机的步骤包括：根据放气量的值和放气量的变化量确定实际放气量；将实际放气量与放气量阈值进行比较；以及若实际放气量大于或等于放气量阈值，则根据放气量阈值调节发动机，否则根据实际放气量调节发动机。
在本实施例中，可以根据阀门流量特性，通过阀门的开度调节放气量的值WBLD。
在一些示例中，可以根据第一特征参数的变化量ΔB来确定放气量的变化量ΔWBLD。优选的，放气量的变化量ΔWBLD可以由第一特征参数的变化量ΔB和发动机高压换算转速N2R来确定，即：ΔWBLD＝ΔWBLD(N2R,ΔB)。
第一特征参数的变化量ΔB与放气量的变化量ΔWBLD的关系如下表(表1)所示：
N2R 0 N2R1 N2R2 … N2Rm-1 N2Rm
ΔB1 ΔWBLD 0 ΔWBLD1,1 ΔWBLD1,2 … ΔWBLD1,m-1 ΔWBLD1,m
ΔB2 ΔWBLD 0 ΔWBLD2,1 ΔWBLD2,2 … ΔWBLD2,m-1 ΔWBLD2,m
… ΔWBLD … … … … … …
ΔBn ΔWBLD 0 ΔWBLDn.1 ΔWBLDn.2 … ΔWBLDn,m-1 ΔWBLDn,m
表1
在一些实施例中，可以通过以下公式计算高压换算转速N2R：
N2R＝N2/(T25/288.15)^0.5(2)
其中，N2R为高压换算转速，N2为高压轴转速信号，T25为高压压气机进口总温。
图3是本发明一实施例的一种发动机退喘防喘的控制方法的放气量的值与放气量阈值以及放气量预测值的示意图。参考图3所示，首先根据放气量的值WBLD和放气量的变化量ΔWBLD来确定实际放气量WBLD’(图未示)，然后将实际放气量WBLD’与放气量阈值WBLDthd进行比较，若实际放气量WBLD’大于或等于放气量阈值WBLDthd，则根据放气量阈值WBLDthd调节发动机，否则根据实际放气量WBLD’调节发动机。
优选的，放气量阈值WBLDthd可以通过试验来获得。
示例性的，实际放气量WBLD’可以为放气量的值WBLD与放气量的变化量ΔWBLD之和，即：WBLD’＝WBLD+ΔWBLD，但本发明并非以此为限。
继续参考图3所示，在根据放气量的值WBLD与放气量的变化量ΔWBLD来调节发动机的过程中，通过将实际放气量WBLD’与放气量阈值WBLDthd进行比较，并以实际放气量WBLD’或放气量阈值WBLDthd来调节发动机，可以使发动机真实的放气量(即实际放气量WBLD’或放气量阈值WBLDthd)始终小于放气量预测值WBLDthd_OT。
这样，在通过增加放气量来控制发动机退喘的过程中，可以保证发动机涡轮出口排气温度低于超温边界，从而在发动机退喘的同时，有效地预防了喘振的再次发生。
在一些实施例中，放气量预测值WBLDthd_OT可以通过试验来获得。优选的，参考图3所示，放气量预测值WBLDthd_OT可以是根据发动机涡轮出口排气温度EGT信号反馈计算到的放气量的超温边界值，本发明并非以此为限。
经过以上调节，若发动机退出喘振，则按照发动机转速控制方式达到目标转速。
如果在步骤130前判定发动机未处于减速过程，则第二特征参数为换算燃油量。根据第二特征参数的值和第二特征参数的变化量调节发动机的步骤包括：根据换算燃油量的值和换算燃油量的变化量确定实际换算燃油量；将实际换算燃油量与换算燃油量阈值进行比较；以及若实际换算燃油量小于或等于换算燃油量阈值，则根据换算燃油量阈值调节发动机，否则根据实际换算燃油量调节发动机。
在本实施例中，换算燃油流量的值WFR可以由以下公式来确定：
WFR＝WF/(PS3/101.325)/(T25/288.15)^0.5(3)
其中，WFR为换算燃油流量的值，WF为物理燃油流量，PS3为高压压气机出口静压，T25为高压压气机进口总温。
在一些实施例中，公式(3)中的T25也可替换为高压压气机进口总温T2、T3或288.15，本发明并非以此为限。
在一些示例中，可以根据第一特征参数的变化量ΔB来确定换算燃油量的变化量ΔWFR。优选的，换算燃油量的变化量ΔWFR可以由第一特征参数的变化量ΔB和发动机高压换算转速N2R来确定，即：ΔWFR＝ΔWFR(N2R,ΔB)。
第一特征参数的变化量ΔB与换算燃油量的变化量ΔWFR的关系如下表
(表2)所示：
N2R 0 N2R1 N2R2 … N2Rm-1 N2Rm
ΔB1 ΔWFR 0 ΔWFR1,1 ΔWFR1,2 … ΔWFR1,m-1 ΔWFR1,m
ΔB2 ΔWFR 0 ΔWFR2,1 ΔWFR2,2 … ΔWFR2,m-1 ΔWFR2,m
… ΔWFR … … … … … …
ΔBn ΔWFR 0 ΔWFRn.1 ΔWFRn.2 … ΔWFRn,m-1 ΔWFRn,m
表2
图4是本发明一实施例的一种发动机退喘防喘的控制方法的换算燃油量的值与换算燃油量阈值以及换算燃油量预测值的示意图。参考图4所示，首先根据换算燃油量的值WFR和换算燃油量的变化量ΔWFR确定实际换算燃油量WFR’(图未示)，然后将实际换算燃油量WFR’与换算燃油量阈值WFRthd进行比较，若实际换算燃油量WFR’小于或等于换算燃油量阈值WFRthd，则根据换算燃油量阈值WFRthd调节发动机，否则根据实际换算燃油量WFR’调节发动机。
优选的，换算燃油量阈值WFRthd可以通过试验来获得。
示例性的，实际换算燃油量WFR’可以为换算燃油量的值WFR与换算燃油量的变化量ΔWFR之和，即：WFR’＝WFR+ΔWFR，但本发明并非以此为限。
继续参考图4所示，在根据换算燃油量的值WFR与换算燃油量的变化量ΔWFR来调节发动机的过程中，通过将实际换算燃油量WFR’与换算燃油量阈值WFRthd进行比较，并以实际换算燃油量WFR’或换算燃油量阈值WFRthd来调节发动机，可以使发动机真实的换算燃油量(即实际换算燃油量WFR’或换算燃油量阈值WFRthd)始终小于换算燃油量预测值WFRthd_flt。
这样，在通过减少换算燃油量来控制发动机退喘的过程中，可以保证发动机的燃油流量高于熄火边界，从而在发动机退喘的同时，有效地预防了喘振的再次发生。
在一些实施例中，换算燃油量预测值WFRthd_flt可以通过试验来获得。优选的，参考图4所示，换算燃油量预测值WFRthd_flt可以为燃油熄火值，本发明并非以此为限。
经过以上调节，若发动机退出喘振，则按照发动机转速控制方式达到目标转速。
步骤140，重新获取第一特征参数的值，判断重新获取后的第一特征参数的值是否满足第一特征预测值的条件。
在此步骤中，重新获取第一特征参数的值，判断重新获取后的第一特征参数的值是否满足第一特征预测值的条件，若是则结束，否则进入步骤150。
在步骤130中通过调节放气量或换算燃油量来控制发动机退出喘振，并使发动机恢复转速的过程中，还要实时监控第一特征参数的值B。
例如，当判断重新获取后的第一特征参数的值B已满足第一特征参数预测值Bthd_pre的条件时，则说明发动机已退出喘振，此时无需再执行退喘操作，流程结束。当判断重新获取后的第一特征参数的值B不满足第一特征参数预测值Bthd_pre的条件时，则说明发动机仍未退出喘振，此时需要进入步骤150。
在本发明的一实施例中，判断重新获取后的第一特征参数的值B是否满足第一特征预测值Bthd_pre的条件的步骤包括：将重新获取后的第一特征参数的值B与第一特征参数预测值Bthd_pre进行比较；若重新获取后的第一特征参数的值B大于第一特征参数预测值Bthd_pre则判断为重新获取后的第一特征参数的值B满足第一特征预测值Bthd_pre的条件，否则判断为不满足。
步骤150，根据重新获取后的第一特征参数的变化量确定第三特征参数的变化量，且根据第三特征参数的值和第三特征参数的变化量调节发动机。
示例性的，可以通过计算第一特征参数预测值Bthd_pre与重新获取后的第一特征参数的值B的差值来得到重新获取后的第一特征参数的变化量ΔB。
如果在步骤130前判定发动机处于减速过程，则第三特征参数为换算燃油量。根据第三特征参数的值和第三特征参数的变化量调节发动机的步骤包括：根据换算燃油量的值和换算燃油量的变化量确定实际换算燃油量；将实际换算燃油量与换算燃油量阈值进行比较；以及若实际换算燃油量小于或等于换算燃油量阈值，则根据换算燃油量阈值调节发动机，否则根据实际换算燃油量调节发动机。
在本实施例中，换算燃油流量的值WFR可以由公式(3)来确定。
在一些示例中，可以根据第一特征参数的变化量ΔB来确定换算燃油量的变化量ΔWFR。优选的，换算燃油量的变化量ΔWFR可以由第一特征参数的变化量ΔB和发动机高压换算转速N2R来确定，即：ΔWFR＝ΔWFR(N2R,ΔB)。
其中，第一特征参数的变化量ΔB与换算燃油量的变化量ΔWFR的关系如表2所示。
参考图4所示，首先根据换算燃油量的值WFR和换算燃油量的变化量ΔWFR确定实际换算燃油量WFR’(图未示)，然后将实际换算燃油量WFR’与换算燃油量阈值WFRthd进行比较，若实际换算燃油量WFR’小于或等于换算燃油量阈值WFRthd，则根据换算燃油量阈值WFRthd调节发动机，否则根据实际换算燃油量WFR’调节发动机。
优选的，换算燃油量阈值WFRthd可以通过试验来获得。
示例性的，实际换算燃油量WFR’可以为换算燃油量的值WFR与换算燃油量的变化量ΔWFR之和，即：WFR’＝WFR+ΔWFR，但本发明并非以此为限。
继续参考图4所示，在根据换算燃油量的值WFR与换算燃油量的变化量ΔWFR来调节发动机的过程中，通过将实际换算燃油量WFR’与换算燃油量阈值WFRthd进行比较，并以实际换算燃油量WFR’或换算燃油量阈值WFRthd来调节发动机，可以使发动机真实的换算燃油量(即实际换算燃油量WFR’或换算燃油量阈值WFRthd)始终小于换算燃油量预测值WFRthd_flt。
这样，在通过减少换算燃油量来控制发动机退喘的过程中，可以保证发动机的燃油流量高于熄火边界，从而在发动机退喘的同时，有效地预防了喘振的再次发生。
在一些实施例中，换算燃油量预测值WFRthd_flt可以通过试验来获得。优选的，参考图4所示，换算燃油量预测值WFRthd_flt可以为燃油熄火值，本发明并非以此为限。
经过以上调节，若发动机退出喘振，则按照发动机转速控制方式达到目标转速。
如果在步骤130前判定发动机未处于减速过程，则第三特征参数为放气量。根据第三特征参数的值和第三特征参数的变化量调节发动机的步骤包括：根据放气量的值和放气量的变化量确定实际放气量；将实际放气量与放气量阈值进行比较；以及若实际放气量大于或等于放气量阈值，则根据放气量阈值调节发动机，否则根据实际放气量调节发动机。
在本实施例中，可以根据阀门流量特性，通过阀门的开度调节放气量的值WBLD。
在一些示例中，可以根据第一特征参数的变化量ΔB来确定放气量的变化量ΔWBLD。优选的，放气量的变化量ΔWBLD可以由第一特征参数的变化量ΔB和发动机高压换算转速N2R来确定，即：ΔWBLD＝ΔWBLD(N2R,ΔB)。
其中，第一特征参数的变化量ΔB与放气量的变化量ΔWBLD的关系如表1所示。
参考图3所示，首先根据放气量的值WBLD和放气量的变化量ΔWBLD来确定实际放气量WBLD’(图未示)，然后将实际放气量WBLD’与放气量阈值WBLDthd进行比较，若实际放气量WBLD’大于或等于放气量阈值WBLDthd，则根据放气量阈值WBLDthd调节发动机，否则根据实际放气量WBLD’调节发动机。
优选的，放气量阈值WBLDthd可以通过试验来获得。
示例性的，实际放气量WBLD’可以为放气量的值WBLD与放气量的变化量ΔWBLD之和，即：WBLD’＝WBLD+ΔWBLD，但本发明并非以此为限。
继续参考图3所示，在根据放气量的值WBLD与放气量的变化量ΔWBLD来调节发动机的过程中，通过将实际放气量WBLD’与放气量阈值WBLDthd进行比较，并以实际放气量WBLD’或放气量阈值WBLDthd来调节发动机，可以使发动机真实的放气量(即实际放气量WBLD’或放气量阈值WBLDthd)始终小于放气量预测值WBLDthd_OT。
这样，在通过增加放气量来控制发动机退喘的过程中，可以保证发动机涡轮出口排气温度低于超温边界，从而在发动机退喘的同时，有效地预防了喘振的再次发生。
在一些实施例中，放气量预测值WBLDthd_OT可以通过试验来获得。优选的，参考图3所示，放气量预测值WBLDthd_OT可以是根据发动机涡轮出口排气温度EGT信号反馈计算到的放气量的超温边界值，本发明并非以此为限。
经过以上调节，若发动机退出喘振，则按照发动机转速控制方式达到目标转速。
步骤160，重新获取第一特征参数的值，判断重新获取后的第一特征参数的值是否满足第一特征预测值的条件。
在此步骤中，重新获取第一特征参数的值，判断重新获取后的第一特征参数的值是否满足第一特征预测值的条件，若是则结束，否则进入步骤170。
在步骤150中通过调节换算燃油量或放气量来控制发动机退出喘振，并使发动机恢复转速的过程中，还要实时监控第一特征参数的值B。
例如，当判断重新获取后的第一特征参数的值B已满足第一特征参数预测值Bthd_pre的条件时，则说明发动机已退出喘振，此时无需再执行退喘操作，流程结束。当判断重新获取后的第一特征参数的值B不满足第一特征参数预测值Bthd_pre的条件时，则说明发动机仍未退出喘振，此时需要进入步骤170。
在本发明的一实施例中，判断重新获取后的第一特征参数的值B是否满足第一特征预测值Bthd_pre的条件的步骤包括：将重新获取后的第一特征参数的值B与第一特征参数预测值Bthd_pre进行比较；若重新获取后的第一特征参数的值B大于第一特征参数预测值Bthd_pre则判断为重新获取后的第一特征参数的值B满足第一特征预测值Bthd_pre的条件，否则判断为不满足。
步骤170，根据重新获取后的第一特征参数的变化量确定第四特征参数的变化量，且根据第四特征参数的值和第四特征参数的变化量调节发动机。
示例性的，可以通过计算第一特征参数预测值Bthd_pre与重新获取后的第一特征参数的值B的差值来得到重新获取后的第一特征参数的变化量ΔB。
如果在步骤130前判定发动机处于减速过程，则第四特征参数为可调静子叶片角度。根据第四特征参数的值和第四特征参数的变化量调节发动机的步骤包括：根据可调静子叶片角度的值和可调静子叶片角度的变化量确定实际可调静子叶片角度；将实际可调静子叶片角度与可调静子叶片角度阈值进行比较；以及若实际可调静子叶片角度大于或等于可调静子叶片角度阈值，则根据可调静子叶片角度阈值调节发动机，否则根据实际可调静子叶片角度调节发动机。
在本实施例中，可以通过液压执行机构来调节、驱动可调静子叶片角度，并根据提前给定的叶片角度规律来获得可调静子叶片角度的值α。
在一些示例中，可以根据第一特征参数的变化量ΔB来确定可调静子叶片角度的变化量Δα。优选的，可调静子叶片角度的变化量Δα可以由第一特征参数的变化量ΔB和发动机高压换算转速N2R来确定，即：Δα＝Δα(N2R,ΔB)。
第一特征参数的变化量ΔB与可调静子叶片角度的变化量Δα的关系如下表(表3)所示：
N2R 0 N2R1 N2R2 … N2Rm-1 N2Rm
ΔB1 Δα 0 Δα1,1 Δα1,2 … Δα1,m-1 Δα1,m
ΔB2 Δα 0 Δα2,1 Δα2,2 … Δα2,m-1 Δα2,m
… Δα … … … … … …
ΔBn Δα 0 Δαn.1 Δαn.2 … Δαn,m-1 Δαn,m
表3
应当理解，本发明的发动机退喘防喘的控制方法并不限于由表1、表2以及表3所示的特征参数的控制规律。任何包括敏感性系数、增量以及斜率等在内的特征控制规律的发动机退喘防喘的控制方法均属于本发明的精神和范围。
图5是本发明一实施例的一种发动机退喘防喘的控制方法的可调静子叶片角度的值与可调静子叶片角度阈值以及可调静子叶片角度预测值的示意图。参考图5所示，首先根据可调静子叶片角度的值α和可调静子叶片角度的变化量Δα确定实际可调静子叶片角度α’，然后将实际可调静子叶片角度α’与可调静子叶片角度阈值αthd进行比较，若实际可调静子叶片角度α’大于或等于可调静子叶片角度阈值αthd，则根据可调静子叶片角度阈值αthd调节发动机，否则根据实际可调静子叶片角度α’调节发动机。
优选的，可调静子叶片角度阈值αthd可以通过试验来获得，本发明并非以此为限。
示例性的，实际可调静子叶片角度α’可以为可调静子叶片角度的值α与可调静子叶片角度的变化量Δα之和，即：α’＝α+Δα，但本发明并非以此为限。
继续参考图5所示，在根据可调静子叶片角度的值α与可调静子叶片角度的变化量Δα来调节发动机的过程中，通过将实际可调静子叶片角度α’与可调静子叶片角度阈值αthd进行比较，并以实际可调静子叶片角度α’或可调静子叶片角度阈值αthd来调节发动机，可以使发动机真实的可调静子叶片角度(即实际可调静子叶片角度α’或可调静子叶片角度阈值αthd)始终小于可调静子叶片角度预测值αthd_FLU。
这样，在通过增加可调静子叶片角度来控制发动机退喘的过程中，可以保证压气机可调静子叶片角度低于颤振边界对应角度，从而在发动机退喘的同时，有效地预防了喘振的再次发生。
在一些示例中，可调静子叶片角度预测值αthd_FLU可以通过试验来获得。优选的，参考图5所示，可调静子叶片角度预测值αthd_FLU可以为颤振边界角度，本发明并非以此为限。
应当注意，在本发明的以上实施例中，当关小可调静子叶片时，可调静子叶片角度的值α增大。当可调静子叶片处于全关状态时，可调静子叶片角度的值α为最大值。
经过以上调节，若发动机退出喘振，则按照发动机转速控制方式达到目标转速。
如果在步骤130前判定发动机未处于减速过程，则第四特征参数为可调静子叶片角度。根据第四特征参数的值和第四特征参数的变化量调节发动机的步骤包括：根据可调静子叶片角度的值和可调静子叶片角度的变化量确定实际可调静子叶片角度；将实际可调静子叶片角度与可调静子叶片角度阈值进行比较；以及若实际可调静子叶片角度大于或等于可调静子叶片角度阈值，则根据可调静子叶片角度阈值调节发动机，否则根据实际可调静子叶片角度调节发动机。
在本实施例中，可以通过液压执行机构来调节、驱动可调静子叶片角度，并根据提前给定的叶片角度规律来获得可调静子叶片角度的值α。
在一些示例中，可以根据第一特征参数的变化量ΔB来确定可调静子叶片角度的变化量Δα。优选的，可调静子叶片角度的变化量Δα可以由第一特征参数的变化量ΔB和发动机高压换算转速N2R来确定，即：Δα＝Δα(N2R,ΔB)。
其中，第一特征参数的变化量ΔB与可调静子叶片角度的变化量Δα的关系如表3所示。
参考图5所示，首先根据可调静子叶片角度的值α和可调静子叶片角度的变化量Δα确定实际可调静子叶片角度α’，然后将实际可调静子叶片角度α’与可调静子叶片角度阈值αthd进行比较，若实际可调静子叶片角度α’大于或等于可调静子叶片角度阈值αthd，则根据可调静子叶片角度阈值αthd调节发动机，否则根据实际可调静子叶片角度α’调节发动机。
优选的，可调静子叶片角度阈值αthd可以通过试验来获得，本发明并非以此为限。
示例性的，实际可调静子叶片角度α’可以为可调静子叶片角度的值α与可调静子叶片角度的变化量Δα之和，即：α’＝α+Δα，但本发明并非以此为限。
继续参考图5所示，在根据可调静子叶片角度的值α与可调静子叶片角度的变化量Δα来调节发动机的过程中，通过将实际可调静子叶片角度α’与可调静子叶片角度阈值αthd进行比较，并以实际可调静子叶片角度α’或可调静子叶片角度阈值αthd来调节发动机，可以使发动机真实的可调静子叶片角度(即实际可调静子叶片角度α’或可调静子叶片角度阈值αthd)始终小于可调静子叶片角度预测值αthd_FLU。
这样，在通过增加可调静子叶片角度来控制发动机退喘的过程中，可以保证压气机可调静子叶片角度低于颤振边界对应角度，从而在发动机退喘的同时，有效地预防了喘振的再次发生。
在一些示例中，可调静子叶片角度预测值αthd_FLU可以通过试验来获得。优选的，参考图5所示，可调静子叶片角度预测值αthd_FLU可以为颤振边界角度，本发明并非以此为限。
应当注意，在本发明的以上实施例中，当关小可调静子叶片时，可调静子叶片角度的值α增大。当可调静子叶片处于全关状态时，可调静子叶片角度的值α为最大值。
经过以上调节，若发动机退出喘振，则按照发动机转速控制方式达到目标转速。
本发明的发动机退喘防喘的控制方法在发动机发生喘振后，依次根据发动机供油控制、放气及压气机可调静子叶片等手段来执行退喘措施，直至使得发动机退出喘振并达到目标转速。另一方面，在执行喘振恢复的加速等过程中，实时预测发动机喘振可操纵余量，并通过发动机供油控制、放气及压气机可调静子叶片等控制方法调整加速过程压气机的工作线，在控制发动机回到稳态转速的同时，保证发动机限制参数不超限，防止发动机喘振失速可操纵余量不足，实现了发动机喘振恢复以及退喘后推力保持的防喘措施，有效避免了发动机的再次进喘。
本发明的发动机退喘防喘的控制方法设置了喘振过程的多个量化参数，可以在试验或者飞行过程进行存储，并与目标值进行实时评估，调整控制规律。在试验或飞行结束后还可以根据量化参数进行喘振事件的研究。
本发明的控制方法的调节手段亦可以应用在航空发动机的整机台架试验中，以实现退喘和防喘，有利于提高试验安全和效率，减少试验数据挖掘难度。此外，本发明的控制方法可以还可以用于地面燃气轮机和船用燃气轮机的退喘和防喘，有利于提高燃气轮机运行安全和效率，减少试验数据挖掘难度。
在此使用了图1所示的流程图来说明根据本申请的实施例的控制方法所执行的步骤/操作。应当理解的是，这些步骤/操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各种步骤/操作。同时，或将其他步骤/操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步步骤/操作。
本领域技术人员可以根据实际需要对上述控制方法的具体操作步骤的优先顺序做出适当的调整，本发明并非以此为限。
本发明的以上实施例提供了一种发动机退喘防喘的控制方法，该控制方法可以使发动机在喘振恢复的同时防止喘振的再次发生，提高了发动机的工作效率及安全性。
本发明的另一方面提出一种发动机退喘防喘的控制装置，该控制装置可以使发动机在喘振恢复的同时防止喘振的再次发生，提高了发动机的工作效率及安全性。
图6是本发明一实施例的一种发动机退喘防喘的控制装置的示意图。下面结合图6对该控制装置的结构进行说明。应当注意，本发明的发动机退喘防喘的控制方法可以在例如图6所示的发动机退喘防喘的控制装置600或其变化例中实施，但本发明并不以此为限。
参考图6所示，发动机退喘防喘的控制装置600包括参数测量模块601、特征判断模块602以及退喘防喘控制模块603。
其中，参数测量模块601配置为分别获取发动机的多个特征参数的值，多个特征参数包括第一特征参数、第二特征参数、第三特征参数以及第四特征参数。
特征判断模块602配置为判断第一特征参数的值是否满足第一特征阈值的条件，以及依次判断重新获取后的第一特征参数的值是否满足第一特征预测值的条件。
退喘防喘控制模块603配置为分别根据第一特征参数的变化量确定第二特征参数的变化量且根据第二特征参数的值和第二特征参数的变化量调节发动机，根据重新获取后的第一特征参数的变化量确定第三特征参数的变化量且根据第三特征参数的值和第三特征参数的变化量调节发动机，以及根据重新获取后的第一特征参数的变化量确定第四特征参数的变化量且根据第四特征参数的值和第四特征参数的变化量调节发动机；其中，第二特征参数、第三特征参数以及第四特征参数包括换算燃油量、放气量和可调静子叶片角度。
在本发明的一些实施例中，参数测量模块601还配置为根据发动机的多个监测信号分别获取多个特征参数的值。优选的，参数测量模块601可以根据发动机的高压压气机出口静压及其一阶导数、转子加速率、压气机出口静压二阶导数以及上述的组合获取第一特征参数的值。
在本发明的一实施例中，特征判断模块602判断第一特征参数的值是否满足第一特征阈值的条件的步骤包括：将第一特征参数的值与第一特征参数阈值进行比较；若第一特征参数的值大于第一特征参数阈值则判断为第一特征参数的值满足第一特征阈值的条件，否则判断为不满足。
在本发明的一实施例中，特征判断模块602判断第一特征参数的值是否满足第一特征预测值的条件的步骤包括：将第一特征参数的值与第一特征参数预测值进行比较；若第一特征参数的值大于第一特征参数预测值则判断为第一特征参数的值满足第一特征预测值的条件，否则判断为不满足。
在一些示例中，第一特征参数预测值大于第一特征参数阈值。优选的，可以根据第一特征参数的值与第一特征参数预测值确定第一特征参数的变化量。
在本发明的一实施例中，退喘防喘控制模块603根据第一特征参数的变化量确定第二特征参数的变化量，且根据第二特征参数的值和第二特征参数的变化量调节发动机之前，特征判断模块602还包括：判断发动机是否处于减速过程。
在一些实施例中，当特征判断模块602判断发动机处于减速过程时，第二特征参数为放气量，第三特征参数为换算燃油量，第四特征参数为可调静子叶片角度。
退喘防喘控制模块603根据第二特征参数的值和第二特征参数的变化量调节发动机的步骤包括：根据放气量的值和放气量的变化量确定实际放气量；将实际放气量与放气量阈值进行比较；以及若实际放气量大于或等于放气量阈值，则根据放气量阈值调节发动机，否则根据实际放气量调节发动机。
退喘防喘控制模块603根据第三特征参数的值和第三特征参数的变化量调节发动机的步骤包括：根据换算燃油量的值和换算燃油量的变化量确定实际换算燃油量；将实际换算燃油量与换算燃油量阈值进行比较；以及若实际换算燃油量小于或等于换算燃油量阈值，则根据换算燃油量阈值调节发动机，否则根据实际换算燃油量调节发动机。
退喘防喘控制模块603根据第四特征参数的值和第四特征参数的变化量调节发动机的步骤包括：根据可调静子叶片角度的值和可调静子叶片角度的变化量确定实际可调静子叶片角度；将实际可调静子叶片角度与可调静子叶片角度阈值进行比较；以及若实际可调静子叶片角度大于或等于可调静子叶片角度阈值，则根据可调静子叶片角度阈值调节发动机，否则根据实际可调静子叶片角度调节发动机。
在另一些实施例中，当特征判断模块602判断发动机未处于减速过程时，第二特征参数为换算燃油量，第三特征参数为放气量，第四特征参数为可调静子叶片角度。
退喘防喘控制模块603根据第二特征参数的值和第二特征参数的变化量调节发动机的步骤包括：根据换算燃油量的值和换算燃油量的变化量确定实际换算燃油量；将实际换算燃油量与换算燃油量阈值进行比较；以及若实际换算燃油量小于或等于换算燃油量阈值，则根据换算燃油量阈值调节发动机，否则根据实际换算燃油量调节发动机。
退喘防喘控制模块603根据第三特征参数的值和第三特征参数的变化量调节发动机的步骤包括：根据放气量的值和放气量的变化量确定实际放气量；将实际放气量与放气量阈值进行比较；以及若实际放气量大于或等于放气量阈值，则根据放气量阈值调节发动机，否则根据实际放气量调节发动机。
退喘防喘控制模块603根据第四特征参数的值和第四特征参数的变化量调节发动机的步骤包括：根据可调静子叶片角度的值和可调静子叶片角度的变化量确定实际可调静子叶片角度；将实际可调静子叶片角度与可调静子叶片角度阈值进行比较；以及若实际可调静子叶片角度大于或等于可调静子叶片角度阈值，则根据可调静子叶片角度阈值调节发动机，否则根据实际可调静子叶片角度调节发动机。
本实施例的控制装置600的其他实施细节可参考图1至图5所描述的实施例，在此不再展开。本领域技术人员可以根据实际需要对控制装置600及其内部各个模块的具体形态和布置方式做出相应的调整，本发明并非以此为限。
本发明的以上实施例提供了一种发动机退喘防喘的控制装置，该控制装置可以使发动机在喘振恢复的同时防止喘振的再次发生，提高了发动机的工作效率及安全性。
本发明的另一方面提出一种发动机退喘防喘的控制装置，该控制装置可以使发动机在喘振恢复的同时防止喘振的再次发生，提高了发动机的工作效率及安全性。
图7是本发明一实施例的一种发动机退喘防喘的控制装置的示意图。参考图7所示，该控制装置700包括存储器710和处理器720。
存储器710用于存储可由处理器720执行的指令。处理器720用于执行指令以实现上述发动机退喘防喘的控制方法。
在本发明的一些实施例中，发动机退喘防喘的控制装置700还包括通信端口730、输入/输出设备740以及内部通信总线750。
通信端口730可以负责发动机退喘防喘的控制装置700与外部设备(图未示)之间的数据通信。输入/输出设备740可以支持发动机退喘防喘的控制装置700与其他部件之间的输入/输出数据流。作为举例，输入/输出设备740可以包括以下的部件的一种或多种：键盘、鼠标、摄像头、显示器、扫描仪、触摸屏、手写输入板和麦克风等输入设备或上述的任意组合。输入/输出设备740既可以将各种数值型的数据，也可以将各种非数值型的数据输入到发动机退喘防喘的控制装置700中。内部通信总线750可以实现发动机退喘防喘的控制装置700中各部件之间的数据通信。
可以理解，本申请的一种发动机退喘防喘的控制方法并不限于由一个控制装置700实施，而是可以由多个联机的控制装置700协同实施。多个联机的控制装置700可以通过局域网或者广域网连接和通信。
本实施例的发动机退喘防喘的控制装置的其他实施细节可参考图1至图5所描述的实施例，在此不再展开。
本发明的以上实施例提供了一种发动机退喘防喘的控制装置，该控制装置可以使发动机在喘振恢复的同时防止喘振的再次发生，提高了发动机的工作效率及安全性。
本发明的另一方面提供一种存储有计算机程序代码的计算机可读介质，计算机程序代码在由处理器执行时实现上述发动机退喘防喘的控制方法。
示例性的，计算机程序代码可以由图7所示的发动机退喘防喘的控制装置700中的处理器720执行时实现上述发动机退喘防喘的控制方法。
举例来说，本申请的一种发动机退喘防喘的控制方法可以实施为一种发动机退喘防喘的控制方法的程序，保存在存储器710中，并可加载到处理器720中执行，以实施本申请的方法。
本申请的一种发动机退喘防喘的控制方法实施为计算机程序时，也可以存储在有计算机程序代码的计算机可读介质中作为制品。例如，计算机可读存储介质可以包括但不限于磁存储设备(例如，硬盘、软盘、磁条)、光盘(例如，压缩盘(CD)、数字多功能盘(DVD))、智能卡和闪存设备(例如，电可擦除可编程只读存储器(EPROM)、卡、棒、键驱动)。此外，本文描述的各种存储介质能代表用于存储信息的一个或多个设备和/或其它机器可读介质。术语“机器可读介质”可以包括但不限于能存储、包含和/或承载代码和/或指令和/或数据的无线信道和各种其它介质(和/或存储介质)。
可以理解，尽管上述披露中通过各种示例讨论了一些目前认为有用的发明实施例，但应当理解的是，该类细节仅起到说明的目的，附加的权利要求并不仅限于披露的实施例，相反，权利要求旨在覆盖所有符合本申请实施例实质和范围的修正和等价的任意组合。
应该理解，上文所描述的实施例仅是示意。本文描述的实施例可在硬件、软件、固件、中间件、微码或者其任意组合中实现。对于硬件实现，处理单元可以在一个或者多个特定用途集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器和/或设计为执行本文所述功能的其它电子单元或者其结合内实现。
上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述发明披露仅仅作为示例，而并不构成对本申请的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可能会对本申请进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本申请中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本申请示范实施例的精神和范围。
同时，本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。
本申请各部分操作所需的计算机程序编码可以用任意一种或多种程序语言编写，包括面向对象编程语言如Java、Scala、Smalltalk、Eiffel、JADE、Emerald、C++、C#、VB.NET、Python等，常规程序化编程语言如C语言、Visual Basic、Fortran 2003、Perl、COBOL 2002、PHP、ABAP，动态编程语言如Python、Ruby和Groovy，或其他编程语言等。该程序编码可以完全在用户计算机上运行、或作为独立的软件包在用户计算机上运行、或部分在用户计算机上运行部分在远程计算机运行、或完全在远程计算机或服务器上运行。在后种情况下，远程计算机可以通过任何网络形式与用户计算机连接，比如局域网(LAN)或广域网(WAN)，或连接至外部计算机(例如通过因特网)，或在云计算环境中，或作为服务使用如软件即服务(SaaS)。
此外，除非权利要求中明确说明，本申请所述处理元素和序列的顺序、数字字母的使用、或其他名称的使用，并非用于限定本申请流程和方法的顺序。尽管上述披露中通过各种示例讨论了一些目前认为有用的发明实施例，但应当理解的是，该类细节仅起到说明的目的，附加的权利要求并不仅限于披露的实施例，相反，权利要求旨在覆盖所有符合本申请实施例实质和范围的修正和等价组合。例如，虽然以上所描述的系统组件可以通过硬件设备实现，但是也可以只通过软件的解决方案得以实现，如在现有的服务器或移动设备上安装所描述的系统。
同理，应当注意的是，为了简化本申请披露的表述，从而帮助对一个或多个申请实施例的理解，前文对本申请实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本申请对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。
一些实施例中使用了描述成分、属性数量的数字，应当理解的是，此类用于实施例描述的数字，在一些示例中使用了修饰词“大约”、“近似”或“大体上”来修饰。除非另外说明，“大约”、“近似”或“大体上”表明所述数字允许有±20％的变化。相应地，在一些实施例中，说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值，该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中，数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本申请一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值，在具体实施例中，此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。
虽然本发明已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，在没有脱离本发明精神的情况下还可作出各种等效的变化或替换，因此，只要在本发明的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本申请的权利要求书的范围内。

Claims (19)

1.一种发动机退喘防喘的控制方法，包括以下步骤：
分别获取所述发动机的多个特征参数的值，所述多个特征参数包括第一特征参数、第二特征参数、第三特征参数以及第四特征参数；
判断所述第一特征参数的值是否满足第一特征阈值的条件，若是则结束，否则进入下一步；
根据所述第一特征参数的变化量确定所述第二特征参数的变化量，且根据所述第二特征参数的值和所述第二特征参数的变化量调节所述发动机；
重新获取所述第一特征参数的值，判断重新获取后的所述第一特征参数的值是否满足第一特征预测值的条件，若是则结束，否则进入下一步；
根据重新获取后的所述第一特征参数的变化量确定所述第三特征参数的变化量，且根据所述第三特征参数的值和所述第三特征参数的变化量调节所述发动机；
重新获取所述第一特征参数的值，判断重新获取后的所述第一特征参数的值是否满足第一特征预测值的条件，若是则结束，否则进入下一步；以及
根据重新获取后的所述第一特征参数的变化量确定所述第四特征参数的变化量，且根据所述第四特征参数的值和所述第四特征参数的变化量调节所述发动机；
其中，所述第一特征参数根据高压压气机出口静压PS3及其一阶导数PS3dot来确定，所述第四特征参数为可调静子叶片角度；
所述第二特征参数为放气量且所述第三特征参数为换算燃油量，或所述第二特征参数为换算燃油量且所述第三特征参数为放气量。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，判断所述第一特征参数的值是否满足所述第一特征阈值的条件的步骤包括：
将所述第一特征参数的值与所述第一特征阈值进行比较；
若所述第一特征参数的值大于所述第一特征阈值则判断为所述第一特征参数的值满足所述第一特征阈值的条件，否则判断为不满足。
3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，判断所述第一特征参数的值是否满足所述第一特征预测值的条件的步骤包括：
将所述第一特征参数的值与所述第一特征预测值进行比较；
若所述第一特征参数的值大于所述第一特征预测值则判断为所述第一特征参数的值满足所述第一特征预测值的条件，否则判断为不满足。
4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述第一特征预测值大于所述第一特征阈值。
5.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，根据所述第一特征参数的值与所述第一特征预测值确定所述第一特征参数的变化量。
6.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，根据所述第一特征参数的变化量确定所述第二特征参数的变化量，且根据所述第二特征参数的值和所述第二特征参数的变化量调节所述发动机之前还包括：判断所述发动机是否处于减速过程。
7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，当判断所述发动机处于减速过程时，所述第二特征参数为放气量，所述第三特征参数为换算燃油量，所述第四特征参数为可调静子叶片角度。
8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，根据所述第二特征参数的值和所述第二特征参数的变化量调节所述发动机的步骤包括：
根据所述放气量的值和所述放气量的变化量确定实际放气量；
将所述实际放气量与放气量阈值进行比较；以及
若所述实际放气量大于或等于所述放气量阈值，则根据所述放气量阈值调节所述发动机，否则根据所述实际放气量调节所述发动机；
根据所述第三特征参数的值和所述第三特征参数的变化量调节所述发动机的步骤包括：
根据换算燃油量的值和所述换算燃油量的变化量确定实际换算燃油量；
将所述实际换算燃油量与换算燃油量阈值进行比较；以及
若所述实际换算燃油量小于或等于所述换算燃油量阈值，则根据所述换算燃油量阈值调节所述发动机，否则根据所述实际换算燃油量调节所述发动机；
根据所述第四特征参数的值和所述第四特征参数的变化量调节所述发动机的步骤包括：
根据可调静子叶片角度的值和所述可调静子叶片角度的变化量确定实际可调静子叶片角度；
将所述实际可调静子叶片角度与可调静子叶片角度阈值进行比较；以及
若所述实际可调静子叶片角度大于或等于所述可调静子叶片角度阈值，则根据所述可调静子叶片角度阈值调节所述发动机，否则根据所述实际可调静子叶片角度调节所述发动机。
9.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，当判断所述发动机未处于减速过程时，所述第二特征参数为换算燃油量，所述第三特征参数为放气量，所述第四特征参数为可调静子叶片角度。
10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，根据所述第二特征参数的值和所述第二特征参数的变化量调节所述发动机的步骤包括：
根据换算燃油量的值和所述换算燃油量的变化量确定实际换算燃油量；
将所述实际换算燃油量与换算燃油量阈值进行比较；以及
若所述实际换算燃油量小于或等于所述换算燃油量阈值，则根据所述换算燃油量阈值调节所述发动机，否则根据所述实际换算燃油量调节所述发动机；
根据所述第三特征参数的值和所述第三特征参数的变化量调节所述发动机的步骤包括：
根据所述放气量的值和所述放气量的变化量确定实际放气量；
将所述实际放气量与放气量阈值进行比较；以及
若所述实际放气量大于或等于所述放气量阈值，则根据所述放气量阈值调节所述发动机，否则根据所述实际放气量调节所述发动机；
根据所述第四特征参数的值和所述第四特征参数的变化量调节所述发动机的步骤包括：
根据可调静子叶片角度的值和所述可调静子叶片角度的变化量确定实际可调静子叶片角度；
将所述实际可调静子叶片角度与可调静子叶片角度阈值进行比较；以及
若所述实际可调静子叶片角度大于或等于所述可调静子叶片角度阈值，则根据所述可调静子叶片角度阈值调节所述发动机，否则根据所述实际可调静子叶片角度调节所述发动机。
11.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，根据所述发动机的多个监测信号分别获取所述多个特征参数的值。
12.一种发动机退喘防喘的控制装置，包括：
参数测量模块，配置为分别获取所述发动机的多个特征参数的值，所述多个特征参数包括第一特征参数、第二特征参数、第三特征参数以及第四特征参数；
特征判断模块，配置为判断所述第一特征参数的值是否满足第一特征阈值的条件，以及依次判断重新获取后的所述第一特征参数的值是否满足第一特征预测值的条件；
退喘防喘控制模块，配置为分别根据所述第一特征参数的变化量确定所述第二特征参数的变化量且根据所述第二特征参数的值和所述第二特征参数的变化量调节所述发动机，根据重新获取后的所述第一特征参数的变化量确定所述第三特征参数的变化量且根据所述第三特征参数的值和所述第三特征参数的变化量调节所述发动机，以及根据重新获取后的所述第一特征参数的变化量确定所述第四特征参数的变化量且根据所述第四特征参数的值和所述第四特征参数的变化量调节所述发动机；
其中，所述第一特征参数根据高压压气机出口静压PS3及其一阶导数PS3dot来确定，所述第四特征参数为可调静子叶片角度；
所述第二特征参数为放气量且所述第三特征参数为换算燃油量，或所述第二特征参数为换算燃油量且所述第三特征参数为放气量。
13.根据权利要求12所述的控制装置，其特征在于，所述特征判断模块判断所述第一特征参数的值是否满足所述第一特征阈值的条件的步骤包括：
将所述第一特征参数的值与所述第一特征阈值进行比较；
若所述第一特征参数的值大于所述第一特征阈值则判断为所述第一特征参数的值满足所述第一特征阈值的条件，否则判断为不满足。
14.根据权利要求12所述的控制装置，其特征在于，所述特征判断模块判断所述第一特征参数的值是否满足所述第一特征预测值的条件的步骤包括：
将所述第一特征参数的值与所述第一特征预测值进行比较；
若所述第一特征参数的值大于所述第一特征预测值则判断为所述第一特征参数的值满足所述第一特征预测值的条件，否则判断为不满足。
15.根据权利要求12所述的控制装置，其特征在于，所述第一特征预测值大于所述第一特征阈值。
16.根据权利要求12所述的控制装置，其特征在于，根据所述第一特征参数的值与所述第一特征预测值确定所述第一特征参数的变化量。
17.根据权利要求12所述的控制装置，其特征在于，所述退喘防喘控制模块根据所述第一特征参数的变化量确定所述第二特征参数的变化量，且根据所述第二特征参数的值和所述第二特征参数的变化量调节所述发动机之前，所述特征判断模块还包括：判断所述发动机是否处于减速过程。
18.一种发动机退喘防喘的控制装置，包括：
存储器，用于存储可由处理器执行的指令；以及
处理器，用于执行所述指令以实现如权利要求1-11任一项所述的发动机退喘防喘的控制方法。
19.一种存储有计算机程序代码的计算机可读介质，所述计算机程序代码在由处理器执行时实现如权利要求1-11任一项所述的发动机退喘防喘的控制方法。
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