CN115210454A - 用于涡轮发动机的自适应电压阈值 - Google Patents

用于涡轮发动机的自适应电压阈值 Download PDF

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CN115210454A CN202180018040.7A CN202180018040A CN115210454A CN 115210454 A CN115210454 A CN 115210454A CN 202180018040 A CN202180018040 A CN 202180018040A CN 115210454 A CN115210454 A CN 115210454A
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Abstract

本说明书的主题可以体现在除其它事项外的一种用于控制涡轮发动机的方法中，该方法包括：接收预定警戒阈值信号(310)；接收预定触发阈值信号(320)；接收来自速度传感器的周期性信号(220)；基于周期性信号(340)、预定警戒阈值信号、以及预定触发阈值信号来确定频率信号(330)；基于所确定的频率信号来确定速度值(350)；以及基于所确定的速度值来控制涡轮机的速度。

Description

用于涡轮发动机的自适应电压阈值
优先权要求
本申请要求2020年1月13日提交的美国专利申请第16/741,288号的优先权，其全部内容通过引用结合于此。
技术领域
本说明书涉及监测和控制涡轮机。
背景技术
涡轮机是一种将流体流量中的能量转换为功的旋转机械设备，诸如通过提供推力或旋转机械功率。涡轮机是一种具有至少一个称为转子组件的移动部件的涡轮机械，转子组件是轴或筒，叶片附接在轴或筒上。移动的流体作用在叶片上，使其移动并将旋转能量给予转子。
工业涡轮机和飞行器涡轮发动机控制需要反馈，这可以通过感测涡轮机/发动机的转速来完成。通常使用可变磁阻传感器和齿轮来感测速度，其中齿轮以与涡轮机的(多个)轴的速度成比例的速度旋转。产生的信号类似于正弦波。
发明内容
通常，本文档描述了用于监测和控制涡轮机的系统和技术。更具体地，用于确定工业涡轮机或飞行器涡轮机的转速的技术。
在第一方面中，一种用于控制涡轮发动机的方法中，该方法包括：接收预定警戒(arming)阈值信号；接收预定触发阈值信号；接收来自速度传感器的周期性信号；基于周期性信号、预定警戒阈值信号、以及预定触发阈值信号来确定频率信号；基于所确定的频率信号来确定速度值；以及基于所确定的速度值来控制涡轮机的速度。
在第二方面中，根据方面1，确定频率信号包括：监测周期性信号、基于预定警戒阈值信号来确定周期性信号已满足警戒阈值、基于预定警戒阈值的所确定的满足度来警戒触发器、基于确定触发器被警戒并且周期性信号已满足基于预定触发阈值信号的触发阈值来触发输出信号、以及基于输出信号来提供频率信号。
在第三方面中，根据方面1或2，基于所确定的频率信号来确定速度值包括：确定所确定的频率信号的周期性；以及基于所确定的周期性来确定速度值。
在第四方面中，根据方面1至3中任一项，方法进一步包括基于所确定的速度值、预定触发阈值信号、周期性信号的波形形状、固定值、以及一个或多个测得的涡轮机操作值中的至少一者来确定预定警戒阈值信号。
在第五方面中，根据方面1至4中任一项，方法进一步包括：基于所确定的速度值、预定触发阈值信号、周期性信号的波形形状、以及一个或多个涡轮机操作值中的一者或多者来标识第一状态；基于经标识的第一状态，将预定警戒阈值信号修改为第一预定固定值；基于所确定的速度值、预定触发阈值信号、周期性信号的波形形状、以及一个或多个涡轮机操作值中的一者或多者来标识第二状态；以及基于经标识的第二状态，基于所确定的速度值、预定触发阈值信号、周期性信号的波形形状、第二预定固定值、以及一个或多个涡轮机操作值中的至少一者来修改预定警戒阈值信号。
在第六方面中，根据方面1至5中任一项，方法进一步包括基于所确定的速度值、预定警戒阈值信号、周期性信号的波形形状、固定值、以及一个或多个测得的涡轮机操作值中的一者或多者来确定预定触发阈值信号。
在第七方面中，根据方面1至6中任一项，方法进一步包括：基于所确定的速度值、预定触发阈值信号、周期性信号的波形形状、以及一个或多个涡轮机操作值中的一者或多者来标识第一状态；基于经标识的第一状态，将预定触发阈值信号修改为第一预定固定值；基于所确定的速度值、预定触发阈值信号、周期性信号的波形形状、以及一个或多个涡轮机操作值中的一者或多者来标识第二状态；以及基于经标识的第二状态，基于所确定的速度值、预定警戒阈值信号、周期性信号的波形形状、第二预定固定值、以及一个或多个涡轮机操作值中的至少一者来修改预定触发阈值信号。
在第八方面中，根据方面1至7中任一项，速度传感器是可变磁阻传感器，可变磁阻传感器被配置成用于基于涡轮机的旋转来提供周期性信号。
在第九方面中，一种涡轮发动机控制器装置，包括：数据处理装置；速度传感器输入端口，速度传感器输入端口被配置成用于接收来自速度传感器的周期性信号；以及非瞬态存储器，非瞬态存储器存储可由数据处理装置执行的指令，并且在此类执行时使数据处理装置执行包括以下各项的操作：接收预定警戒阈值信号；接收预定触发阈值信号；接收周期性信号；基于周期性信号、预定警戒阈值信号、以及预定触发阈值信号来确定频率信号；基于所确定的频率信号来确定速度值；以及基于所确定的速度值来提供涡轮机速度控制信号。
在第十方面中，根据方面9，确定频率信号包括：监测周期性信号、基于预定警戒阈值信号来确定周期性信号已满足警戒阈值、基于预定警戒阈值的所确定的满足度来警戒触发器、基于确定触发器被警戒并且周期性信号已满足基于预定触发阈值信号的触发阈值来触发输出信号、以及基于输出信号来提供频率信号。
在第十一方面中，根据方面9或10，基于所确定的频率信号来确定速度值包括：确定所确定的频率信号的周期性；以及基于所确定的周期性来确定速度值。
在第十二方面中，根据方面9至11中任一项，操作进一步包括基于所确定的速度值、预定触发阈值信号、周期性信号的波形形状、固定值、以及一个或多个涡轮机操作值中的至少一者来确定预定警戒阈值信号。
在第十三方面中，根据方面9至12中任一项，操作进一步包括：基于所确定的速度值、预定触发阈值信号、周期性信号的波形形状、以及一个或多个测得的涡轮机操作值中的一者或多者来标识第一状态；基于经标识的第一状态，将预定警戒阈值信号修改为第一预定固定值；基于所确定的速度值、预定触发阈值信号、周期性信号的波形形状、以及一个或多个涡轮机操作值中的一者或多者来标识第二状态；以及基于经标识的第二状态，基于所确定的速度值、预定触发阈值信号、周期性信号的波形形状、第二预定固定值、以及一个或多个测得的涡轮机操作值中的至少一者来修改预定警戒阈值信号。
在第十四方面中，根据方面9至13中任一项，操作进一步包括基于所确定的速度值、预定警戒阈值信号、周期性信号的波形形状、固定值、以及一个或多个测得的涡轮机操作值中的一者或多者来确定预定触发阈值信号。
在第十五方面中，根据方面9至14中任一项，操作进一步包括：基于所确定的速度值、预定触发阈值信号、周期性信号的波形形状、以及一个或多个涡轮机操作值中的一者或多者来标识第一状态；基于经标识的第一状态，将预定触发阈值信号修改为第一预定固定值；基于所确定的速度值、预定触发阈值信号、周期性信号的波形形状、以及一个或多个涡轮机操作值中的一者或多者来标识第二状态；以及基于经标识的第二状态，基于所确定的速度值、预定警戒阈值信号、周期性信号的波形形状、第二预定固定值、以及一个或多个涡轮机操作值中的至少一者来修改预定触发阈值信号。
在第十六方面中，根据方面9至15中任一项，速度传感器是可变磁阻传感器，并且周期性信号基于涡轮机的旋转。
在第十七方面中，一种发动机系统，包括：涡轮发动机；速度传感器，速度传感器被配置成用于基于涡轮发动机的旋转来提供周期性信号；以及涡轮发动机控制器，涡轮发动机控制器适于执行包括以下各项的操作：接收预定警戒阈值信号；接收预定触发阈值信号；接收周期性信号；基于周期性信号、预定警戒阈值信号、以及预定触发阈值信号来确定频率信号；基于所确定的频率信号来确定速度值；以及基于所确定的速度值来控制涡轮发动机的速度。
在第十八方面中，根据方面17，确定频率信号包括：监测周期性信号、基于预定警戒阈值信号来确定周期性信号已满足警戒阈值、基于预定警戒阈值的所确定的满足度来警戒触发器、基于确定触发器被警戒并且周期性信号已满足基于预定触发阈值信号的触发阈值来触发输出信号、以及基于输出信号来提供频率信号。
在第十九方面中，根据方面17或18，基于所确定的频率信号来确定速度值包括确定所确定的频率信号的周期性；以及基于所确定的周期性来确定速度值。
在第二十方面中，根据方面17至19中任一项，操作进一步包括基于所确定的速度值、预定触发阈值信号、周期性信号的波形形状、固定值、以及一个或多个涡轮发动机操作值中的至少一者来确定预定警戒阈值信号。
在第二十一方面中，根据方面17至20中任一项，操作进一步包括：基于所确定的速度值、预定触发阈值信号、周期性信号的波形形状、以及一个或多个涡轮发动机操作值中的一者或多者来标识第一状态；基于经标识的第一状态，将预定警戒阈值信号修改为第一预定固定值；基于所确定的速度值、预定触发阈值信号、周期性信号的波形形状、以及一个或多个涡轮发动机操作值中的一者或多者来标识第二状态；以及基于经标识的第二状态，基于所确定的速度值、预定触发阈值信号、周期性信号的波形形状、第二预定固定值、以及一个或多个涡轮发动机操作值中的至少一者来修改预定警戒阈值信号。
在第二十二方面中，根据方面17至21中任一项，操作进一步包括基于所确定的速度值、预定警戒阈值信号、周期性信号的波形形状、固定值、以及一个或多个涡轮发动机操作值中的一者或多者来确定预定触发阈值信号。
在第二十三方面中，根据方面17至22中任一项，操作进一步包括：基于所确定的速度值、预定触发阈值信号、周期性信号的波形形状、以及一个或多个涡轮发动机操作值中的一者或多者来标识第一状态；基于经标识的第一状态，将预定触发阈值信号修改为第一预定固定值；基于所确定的速度值、预定触发阈值信号、周期性信号的波形形状、以及一个或多个涡轮发动机操作值中的一者或多者来标识第二状态；以及基于经标识的第二状态，基于所确定的速度值、预定警戒阈值信号、周期性信号的波形形状、第二预定固定值、以及一个或多个涡轮发动机操作值中的至少一者来修改预定触发阈值信号。
在第二十四方面中，根据方面17至23中任一项，其中速度传感器是可变磁阻传感器
在一般方面中，一种用于控制涡轮发动机的方法中，包括：接收预定警戒阈值信号；接收预定触发阈值信号；接收来自速度传感器的周期性信号；基于周期性信号、预定警戒阈值信号、以及预定触发阈值信号来确定频率信号；基于所确定的频率信号来确定速度值；以及基于所确定的速度值来控制涡轮机的速度。
各种实现可以包括以下特征中的一些、全部或无一。确定频率信号可以包括：监测周期性信号；基于预定警戒阈值信号来确定周期性信号已满足警戒阈值；基于预定警戒阈值的所确定的满足度来警戒触发器；基于确定触发器被警戒并且周期性信号已满足基于预定触发阈值信号的触发阈值来触发输出信号；以及基于输出信号来提供频率信号。基于所确定的频率信号来确定速度值可以包括：确定所确定的频率信号的周期性；以及基于所确定的周期性来确定速度值。方法还可以包括基于所确定的速度值、预定触发阈值信号、周期性信号的波形形状、固定值、以及一个或多个测得的涡轮机操作值中的至少一者来确定预定警戒阈值信号。方法还可以包括：基于所确定的速度值、预定触发阈值信号、周期性信号的波形形状、以及一个或多个涡轮机操作值中的一者或多者来标识第一状态；基于经标识的第一状态，将预定警戒阈值信号修改为第一预定固定值；基于所确定的速度值、预定触发阈值信号、周期性信号的波形形状、以及一个或多个涡轮机操作值中的一者或多者来标识第二状态；以及基于经标识的第二状态，基于所确定的速度值、预定触发阈值信号、周期性信号的波形形状、第二预定固定值、以及一个或多个涡轮机操作值中的至少一者来修改预定警戒阈值信号。方法还可以包括基于所确定的速度值、预定警戒阈值信号、周期性信号的波形形状、固定值、以及一个或多个测得的涡轮机操作值中的一者或多者来确定预定触发阈值信号。方法还可以包括：基于所确定的速度值、预定触发阈值信号、周期性信号的波形形状、以及一个或多个涡轮机操作值中的一者或多者来标识第一状态；基于经标识的第一状态，将预定触发阈值信号修改为第一预定固定值；基于所确定的速度值、预定触发阈值信号、周期性信号的波形形状、以及一个或多个涡轮机操作值中的一者或多者来标识第二状态；以及基于经标识的第二状态，基于所确定的速度值、预定警戒阈值信号、周期性信号的波形形状、第二预定固定值、以及一个或多个涡轮机操作值中的至少一者来修改预定触发阈值信号。速度传感器可以是可变磁阻传感器，可变磁阻传感器被配置成用于基于涡轮机的旋转来提供周期性信号。
在另一个一般方面中，一种涡轮发动机控制器装置，包括：数据处理装置；速度传感器输入端口，速度传感器输入端口被配置成用于接收来自速度传感器的周期性信号；以及非瞬态存储器，非瞬态存储器存储可由数据处理装置执行的指令，并且在此类执行时使数据处理装置执行包括以下各项的操作：接收预定警戒阈值信号；接收预定触发阈值信号；接收周期性信号；基于周期性信号、预定警戒阈值信号、以及预定触发阈值信号来确定频率信号；基于所确定的频率信号来确定速度值；以及基于所确定的速度值来提供涡轮机速度控制信号。
各种实施例可以包括以下特征中的一些、全部或无一。确定频率信号可以包括：监测周期性信号；基于预定警戒阈值信号来确定周期性信号已满足警戒阈值；基于预定警戒阈值的所确定的满足度来警戒触发器；基于确定触发器被警戒并且周期性信号已满足基于预定触发阈值信号的触发阈值来触发输出信号；以及基于输出信号来提供频率信号。基于所确定的频率信号来确定速度值可以包括：确定所确定的频率信号的周期性；以及基于所确定的周期性来确定速度值。操作还可以包括包括基于所确定的速度值、预定触发阈值信号、周期性信号的波形形状、固定值、以及一个或多个涡轮机操作值中的至少一者来确定预定警戒阈值信号。操作还可以包括：基于所确定的速度值、预定触发阈值信号、周期性信号的波形形状、测得的涡轮机速度值、以及一个或多个涡轮机操作值中的一者或多者来标识第一状态；基于经标识的第一状态，将预定警戒阈值信号修改为第一预定固定值；基于所确定的速度值、预定触发阈值信号、周期性信号的波形形状、以及一个或多个测得的涡轮机操作值中的一者或多者来标识第二状态；以及基于经标识的第二状态，基于所确定的速度值、预定触发阈值信号、周期性信号的波形形状、第二预定固定值、以及一个或多个测得的涡轮机操作值中的至少一者来修改预定警戒阈值信号。操作还可以包括基于所确定的速度值、预定警戒阈值信号、周期性信号的波形形状、固定值、以及一个或多个测得的涡轮机操作值中的一者或多者来确定预定触发阈值信号。操作还可以包括：基于所确定的速度值、预定触发阈值信号、周期性信号的波形形状、以及一个或多个涡轮机操作值中的一者或多者来标识第一状态；基于经标识的第一状态，将预定触发阈值信号修改为第一预定固定值；基于所确定的速度值、预定触发阈值信号、周期性信号的波形形状、以及一个或多个涡轮机操作值中的一者或多者来标识第二状态；以及基于经标识的第二状态，基于所确定的速度值、预定警戒阈值信号、周期性信号的波形形状、第二预定固定值、以及一个或多个涡轮机操作值中的至少一者来修改预定触发阈值信号。速度传感器可以是可变磁阻传感器，并且周期性信号基于涡轮机的旋转。
在另一个一般方面中，一种发动机系统，包括：涡轮发动机；速度传感器，速度传感器被配置成用于基于涡轮发动机的旋转来提供周期性信号；以及涡轮发动机控制器，涡轮发动机控制器适于执行包括以下各项的操作：接收预定警戒阈值信号；接收预定触发阈值信号；接收周期性信号；基于周期性信号、预定警戒阈值信号、以及预定触发阈值信号来确定频率信号；基于所确定的频率信号来确定速度值；以及基于所确定的速度值来控制涡轮发动机的速度。
各种实施例可以包括以下特征中的一些、全部或无一。确定频率信号可以包括：监测周期性信号；基于预定警戒阈值信号来确定周期性信号已满足警戒阈值；基于预定警戒阈值的所确定的满足度来警戒触发器；基于确定触发器被警戒并且周期性信号已满足基于预定触发阈值信号的触发阈值来触发输出信号；以及基于输出信号来提供频率信号。基于所确定的频率信号来确定速度值可以包括：确定所确定的频率信号的周期性；以及基于所确定的周期性来确定速度值。操作还可以包括包括基于所确定的速度值、预定触发阈值信号、周期性信号的波形形状、固定值、以及一个或多个涡轮发动机操作值中的至少一者来确定预定警戒阈值信号。操作还可以包括：基于所确定的速度值、预定触发阈值信号、周期性信号的波形形状、以及一个或多个涡轮发动机操作值中的一者或多者来标识第一状态；基于经标识的第一状态，将预定警戒阈值信号修改为第一预定固定值；基于所确定的速度值、预定触发阈值信号、周期性信号的波形形状、以及一个或多个涡轮发动机操作值中的一者或多者来标识第二状态；以及基于经标识的第二状态，基于所确定的速度值、预定触发阈值信号、周期性信号的波形形状、第二预定固定值、以及一个或多个涡轮发动机操作值中的至少一者来修改预定警戒阈值信号。操作还可以包括基于所确定的速度值、预定警戒阈值信号、周期性信号的波形形状、固定值、以及一个或多个涡轮发动机操作值中的一者或多者来确定预定触发阈值信号。操作还可以包括：基于所确定的速度值、预定触发阈值信号、周期性信号的波形形状、以及一个或多个涡轮发动机操作值中的一者或多者来标识第一状态；基于经标识的第一状态，将预定触发阈值信号修改为第一预定固定值；基于所确定的速度值、预定触发阈值信号、周期性信号的波形形状、以及一个或多个涡轮发动机操作值中的一者或多者来标识第二状态；以及基于经标识的第二状态，基于所确定的速度值、预定警戒阈值信号、周期性信号的波形形状、第二预定固定值、以及一个或多个涡轮发动机操作值中的至少一者来修改预定触发阈值信号。速度传感器可以是可变磁阻传感器。
本文所描述的系统和技术可以提供以下优点的一个或多个。首先，系统可以在各种涡轮机操作条件下以最小的延迟提供准确的转速测量。
在以下所附附图和描述中阐述一个或多个实施方式的细节。根据说明书和附图以及根据权利要求书，其他特征和优点将显而易见。
附图说明
图1是示出用于控制涡轮发动机的系统的示例的示意图。
图2是示例速度传感器的横截面视图。
图3A是图1的示例速度传感器和自适应速度感测模块的框图。
图3B示出了从传感器波形确定的频率波形的概念示例。
图4是示例速度脉冲波形的图。
图5是示例速度传感器模拟信号波形的图。
图6是另一个示例速度传感器模拟信号波形的图。
图7是示例自适应警戒和触发水平的图。
图8是用于控制涡轮发动机的示例过程的流程图。
图9是用于设置警戒阈值的示例过程的流程图。
图10是用于设置触发阈值的示例过程的流程图。
图11是通用计算机系统的示例的示意图。
具体实施方式
本文档描述了用于监测和控制涡轮发动机的系统和技术，诸如工业涡轮机或飞行器发动机。工业涡轮机和飞行器发动机控制器通常使用涡轮机/发动机的被感测到的转速作为控制反馈。通常，发动机控制系统的频率/速度感测系统确定受控警戒电压和/或触发阈值电压，受控警戒电压和/或触发阈值电压随着发动机控制条件的变化而固定或自适应。自适应阈值可以基于一个或多个操作条件，例如，信号电压、信号频率、涡轮机操作值或涡轮机操作条件。
图1是示出用于控制驱动负载102(例如工作输出)的涡轮机101的系统100的示例的示意图。涡轮机101的速度由涡轮机系统控制器110的发动机控制模块112提供的速度控制信号所控制。涡轮机101或负载102的旋转或转速驱动速度传感器系统120，这将在图2的描述中更详细地描述。发动机控制模块112(例如，涡轮发动机控制器装置)还被配置成用于接收关于负载102和/或涡轮机101的操作条件(例如，温度、振动水平、进气温度、排气温度)的反馈。
在系统100的示例中，响应于负载102或涡轮机101的输出的旋转，速度传感器系统120接收模拟传感器输入信号波形。速度传感器系统120将此模拟传感器波形转换为频率信号。频率信号是模拟脉冲链或数字脉冲链，其类似于作为反馈信号提供给涡轮机系统控制器110的数字波形或矩形波形(例如，供发动机控制模块112用于确定速度控制信号)。在一些实现中，频率信号可以作为反馈信号直接提供给涡轮机系统控制器110。在一些实现中，频率信号可以以另一种形式提供给涡轮机系统控制器110，诸如表示频率值的数字信号或作为表示频率信号的数字化数据流。
速度传感器系统120被配置成用于从自适应速度感测模块130接收配置设置。如将在下面更详细地讨论的，模拟传感器波形的幅度和形状可以随着负载102和/或涡轮机101的操作条件的变化而变化。配置设置定义了速度传感器系统120如何确定模拟传感器波形中的周期的出现，且提供在负载102和/或涡轮机101的各种速度下产生频率信号的脉冲(例如，如何为每个模拟传感器波形周期提供一个频率脉冲)。通常，单一的、固定的配置不太可能在所有操作条件下都很好地工作。为了克服这个问题，自适应速度感测模块130被配置成用于自适应地和动态地重新配置提供给速度传感器系统120的配置设置。
在各种实现中，系统100的各种操作条件中的单个操作条件或系统100的各种操作条件的组合可以影响模拟传感器波形。例如，传感器的内部组件的温度和/或速度传感器系统120的内部机械组件旋转的速度可以改变波形的幅度和/或形状。振动和环境电磁辐射可以在模拟传感器波形中引入电噪声。发动机的机械负载和/或加速度可以影响模拟传感器波形形状。自适应速度感测模块130被配置成用于从涡轮机系统控制器110和速度传感器系统120接收关于系统100的操作条件的信息，诸如这些和/或其他信息，以随着操作条件的变化而自适应地和动态地重新配置提供给速度传感器系统120的配置设置。
图2是示例速度传感器200的横截面视图。在一些实现中，速度传感器200可以是图1的示例系统100的速度传感器系统120。速度传感器200是可变磁阻型传感器，其中移动(例如涡轮机101的旋转)导致磁场中的波动，这进而产生可以被处理(例如，以确定频率脉冲链)的周期性模拟电信号210(例如，模拟传感器波形)。
工业涡轮机和飞行器发动机控制通常使用感测到的涡轮机/发动机的转速作为控制反馈。通常使用可变磁阻传感器220和齿轮230来感测速度，其中齿轮230被配置成用于以与发动机或涡轮机的转速成比例的速度旋转。
可变磁阻传感器220包括磁体222和极片224。磁体222在极片224周围产生磁场。线缆线圈226缠绕在极片周围以形成电磁拾音器(electromagnetic pickup)。极片224朝向齿轮230延伸，齿轮230包括齿轮齿232的集合。齿轮230由铁或其他磁性材料制成，并且随着齿轮230旋转，齿轮齿232进出极片224的附近。这种变化的接近度促使极片224和线圈226周围的磁场发生波动。磁场中的波动在线圈226中感应出电流，该电流流向一对连接器引脚228。可以在连接器引脚228处测量波动电流，作为周期性模拟电信号210。
从磁阻传感器信号确定速度通常涉及确定信号频率，该信号频率通常与涡轮机速度成比例。周期性模拟电信号210的基频等于齿轮齿232的数量乘以齿轮230的每分钟转数并除以六十。周期性模拟电信号210类似于正弦波，但峰值可为更陡峭的，过零可为几乎平坦的，并且在极端情况下可存在多个峰值。周期性模拟电信号210通常随发动机速度的变化而变化，并且信号的幅度通常随着发动机速度的增加而增加。电噪声和其他操作条件可进一步导致周期性模拟电信号210的复杂性。通过实现可以随着操作条件和操作值的变化而动态调整的警戒和触发设定点，例如，如图1的自适应速度感测模块130可以，尽管信号的其他复杂性，仍然可以获得周期性模拟电信号210的实际基频。
图3A是图1的示例速度传感器系统120和示例自适应速度感测模块130的框图。速度传感器系统120被配置成用于从自适应速度感测模块130接收配置设置。在所示的示例中，配置设置包括警戒阈值设置310和触发水平设置320。速度传感器系统120还被配置成用于基于警戒阈值设置310和触发水平设置320，响应于感测到的输入信号(例如，图2的示例周期性模拟电信号210)而提供频率波形信号340和频率边缘信号330。自适应速度感测模块130提供(例如，向涡轮机系统控制器110)转速信号350，转速信号350表示感测到的速度(例如，负载102、涡轮机101或齿轮230的转速)。
在一些实现中，自适应速度感测模块130可以被配置成用于分析频率波形信号340。例如，自适应速度感测模块130可以被配置成用于从信号中提取波形周期，并表征周期的形状(例如，计数局部和绝对最大值和最小值)。在另一个示例中，自适应速度感测模块130可以执行频率分析(例如，傅里叶分析，以标识基本波形上的子信号的幅度)和/或滤波(例如，以隔离和测量噪声)。在一些实现中，自适应速度感测模块130可以使用从频率波形信号340的分析中获得的信息来确定和/或修改警戒阈值设置310和触发水平设置320中的一个或两个(例如，动态设置在变化的噪声带之外的配置水平，以避免误触发)。
在一些实现中，警戒阈值设置310、触发水平设置320、频率边缘信号330、频率波形信号340和转速信号350中的一些或全部可以是模拟信号。例如，警戒阈值设置310和触发水平设置320中的一个或两个可以是由自适应速度感测模块130提供的模拟电压或电流水平，并用于例如速度传感器系统120内的比较器电路中(例如，与感测到的输入信号进行比较)，以确定频率边缘信号330和频率波形信号340。频率边缘信号330、频率波形信号340和转速信号350中的一个或多个可以是模拟直流信号(例如，与它们所表示的值成比例的电压或电流)或动态波形信号。
在一些实现中，警戒阈值设置310、触发水平设置320、频率边缘信号330、频率波形信号340和转速信号350中的一些或全部可以是数字信号。例如，警戒阈值设置310和触发水平设置320中的一个或两个可以是可由速度传感器系统120中的电路解码的频率或脉宽调制信号。在另一个示例中，频率边缘信号330和转速信号350中的一个或两个可以是表示其各自频率和/或速度值的频率或脉宽调制信号。
在一些实现中，警戒阈值设置310、触发水平设置320、频率边缘信号330、频率波形信号340和转速信号350中的一些或全部可以是数据信号。例如，这些信号中的一个或多个可以是表示配置设置和/或感测到的结果的数字编码数据流。
现在参考图3B，通常，速度传感器系统120被配置成用于产生或接收频率波形信号340，作为具有与物理对象(例如，图1的示例涡轮机101或示例负载102)的转速成比例的基频的循环模拟波形，并产生频率边缘信号330以表示频率波形信号340的模拟波形的频率或周期性。例如，频率波形信号340可以是响应于齿轮230的旋转而生成的图2的示例周期性模拟电信号210。
现在参考图4，示出了频率边缘信号400的示例的图。在一些实现中，频率边缘信号400可以是图3B的示例频率边缘信号330。频率边缘信号400表示频率波形信号340的所确定的频率。在所示示例中，频率边缘信号400是数字或准数字电脉冲410的流，其以与频率波形信号340内的模拟周期的出现匹配或成比例的速率被触发。例如，频率边缘信号400可以为频率波形信号340的每个模拟波形周期提供脉冲410中的一个或多个。在另一个示例中，频率边缘信号400可以为频率波形信号340的每1、2、5、10、100或任何其他预定数量的模拟波形周期提供脉冲410中的一个。在又另一个示例中，频率边缘信号400可以是脉宽调制信号，其中脉冲410的宽度与频率波形信号340的基频成比例地变化。在一些实现中，频率边缘信号400可以是与频率波形信号340的基频成比例的模拟信号。例如，频率边缘信号400可以是电压或电流信号，其随着频率波形信号340的基频增加和减少而成比例地上升和下降。在一些实现中，频率边缘信号400可以是传递表示频率波形信号340的基频的数字值的数字信号。例如，如果频率波形信号的基频为120.607Hz，则频率边缘信号400可以是携带数字“120.607”作为数字编码值的计算机信号。为了简化对这些过程的剩余讨论，并且仅作为示例，频率波形信号340将被描述为一系列短电脉冲，其中，响应于检测到频率波形信号340的单个模拟周期而发送单个脉冲。
现在返回至图3A，示例速度传感器系统120包括用于从频率波形信号340生成频率边缘信号330的电路。基于触发水平设置320和警戒阈值设置310来确定频率边缘(例如，标识频率波形信号340的基频的完整周期的出现)中的每一个。
触发水平设置320表示频率波形信号340的电压(或电流)水平，在该电压(或电流)水平下，速度传感器系统120将生成相对应的频率边缘信号(例如，脉冲410)。警戒阈值设置310表示在可以触发频率边缘信号330的脉冲之前必须满足的电压(或电流)水平。
现在参考图5，示出了示例频率波形信号510的图500。在一些实现中，频率波形信号510可以是图3B的示例频率波形信号340。该图还示出了示例触发设置520和示例警戒水平设置530。在一些实现中，触发设置520可以是图3A的示例触发水平设置320，且警戒水平设置530可以是示例警戒阈值设置310。
在所示示例中，频率波形信号510类似于在峰值正电压和峰值负电压之间变化的三角波。作为示例，为了便于描述触发设置520和警戒水平设置530的功能，频率波形信号510将被描述为在整个周期内范围在-10V和+10V之间的周期信号。同样出于仅描述一个可能示例的目的，触发设置520可以是+5V，而不设置警戒水平设置530。在这样的示例中，频率波形信号510的电压可开始于0V并向+10V上升，并且当电压在点550处达到+5V时，可以在示例频率边缘信号330或400中传送脉冲(例如，脉冲410中的一个)。在一些实现中，触发设置520还可以标识触发的方向性，诸如上升电压或下降电压。例如，触发设置520可以是电压下降时的+5V。在这样的示例中，频率波形信号340的电压可开始于0V并向+10V上升，并且当电压在上升期间达到+5V点550时，在频率边缘信号330中将不会传送脉冲。由于频率波形信号340的电压在示例+10V最大值处达到峰值，并开始朝示例-10V最小值下降，并且当电压在下降到点552处达到+5V时，可以在示例频率边缘信号330中传送脉冲。
仍然参考图5，可以设置警戒水平设置530以影响触发。例如，警戒水平设置530可以是+3V，而触发设置520可以保持在+4V。在这样的示例中，频率波形信号510的电压可开始于0V并向+10V上升，且当电压达到+3V时，触发器被警戒(例如，处于识别触发设置的状态)，并且当电压在其到达示例+10V峰值的过程中继续上升到+4V时，可以在示例性频率边缘信号330中传送脉冲(例如，脉冲410中的一个)，并且重置警戒。当电压在到达负半周期的过程中达到峰值并下降到+4V时，不会发生触发，这是因为触发当前未被警戒。
现在参考图6，示出了示例频率波形信号610的图600。在一些实现中，频率波形信号610可以是图3B的示例频率波形信号340。该图还示出了示例触发设置620和示例警戒水平设置630。在一些实现中，触发设置620可以是图3A的示例触发水平设置320，且警戒水平设置630可以是示例警戒阈值设置310。通常，频率波形信号610是比图5的示例频率波形信号510稍微复杂的示例的示例。频率波形信号610在每个周期中包括双峰值，诸如在周期612a中的绝对最大值660和局部最大值662。
来自速度传感器的模拟频率信号(诸如频率波形信号510和610)的幅度和整体形状通常随转速而变化，并且因为波形形状变化，典型速度传感器的警戒和触发阈值可能难以配置。速度感测电路设计的挑战是在模拟速度信号和噪声之间进行区分，以及基本上免疫模拟速度信号中的异常，诸如由于布线或齿轮几何形状而产生的额外峰值。在低频率下，警戒阈值通常需要较低，但不能低到系统噪声将错误的速度/频率测量引入系统的程度。在高频率下，需要更高的警戒阈值，这是因为波形形状通常不太像正弦波，例如，可能存在过低的警戒阈值可能检测到的低幅度振铃(ringing)，从而导致错误的速度读数和发动机控制不足。对于工业涡轮机控制，挑战可能更大，这是因为工业设施使用许多不同的探头类型、齿轮类型、电缆长度、电缆类型等。这可能导致由可变磁阻传感器生成的速度感测波形和由涡轮机/发动机控制检测到的潜在噪声发生更大变化。下文更详细地描述了用于自适应和动态设置警戒和触发阈值以从具有不同波形的传感器信号中提供更清晰和更有用的频率信号(例如，可以从中确定涡轮机速度)的示例系统和技术的细节。
在所示示例中，由于频率波形信号610的复杂性，电压在单个周期612期间，在点670a、670b和670c处四次穿过触发设置620。然而，同样由于频率波形信号610的复杂性，该值交叉的数量在周期之间不一致或不成比例。例如，在周期612b中仅存在两个这样的交叉点。在不额外使用警戒水平设置630的情况下，将其设置为预定和适当的阈值，周期612a可以触发四个频率脉冲，而周期612b可以触发两个频率脉冲，即使频率波形信号610的基频从周期612a到周期612b基本相同。
为了防止这种复杂性导致错误和/或不一致的频率边缘信号，诸如示例频率边缘信号330或400，仔细确定警戒级别设置630的配置。在所示的示例中，警戒水平设置630设置在低于绝对最大值660和局部最大值662但高于局部最小值664的水平。在这样的示例中，频率波形信号610的电压可开始于0V并向绝对最大值660上升，并且当电压在点672处满足警戒水设置630时，触发器被警戒。随着电压继续上升，在点670a处满足触发设置620，并且经警戒的触发器导致在示例频率边缘信号330中传送脉冲(例如，脉冲410中的一个)，并且重置警戒。当电压移动通过绝对最大值660并下降到局部最小值664时，电压在点670b处再次穿过触发设置620，但由于警戒已经被重置，触发器未被警戒并且不触发脉冲。类似地，当电压从局部最小值664上升到局部最大值662，并再次下降到周期612a结束时，电压在点670c再次穿过触发设置620，但由于触发620设置没有交叉，因此没有触发脉冲。
在另一个示例中，可以选择警戒水平设置630和/或触发设置620，以基本上除掉频率波形信号610中的噪声。例如，频率波形信号610可以是+5V到-5V的峰到峰信号，具有+/-2V峰到峰的电噪声频带。在这样的示例中，警戒水平设置630和触发设置620中的一个或两个可以设置在噪声范围之外的电压(例如，在+2V和+5V之间)，以便可以基于相对较清晰的基本信号来触发频率脉冲，而不是由噪声子信号的相对较高频率重复警戒和/或触发。
现在参考图7，示出了示例自适应警戒和触发水平的图700。在所示示例中，图700包括随感测到的频率(例如，涡轮机或发动机速度)变化的动态触发设置720，以及也随感测到的频率变化的动态警戒水平设置730。在一些实现中，动态触发设置720可以是图3A的示例触发水平设置320、图5的示例触发设置520和/或图6的示例触发设置620。在一些实现中，动态警戒水平设置730可以是示例警戒水平设置310、示例警戒水平设置530和/或示例警戒水平设置630。
在所示的示例中，动态警戒水平设置730和动态触发设置720两者都包括水平保持基本恒定的频率区域，以及水平与频率成比例的其他区域。例如，动态触发设置730在频率范围740内基本恒定，并且与频率范围742内的频率成比例。在其他示例中，可以基于与频率和/或其他动态值的固定的、成比例的或更复杂的(例如，指数、三角)数学关系中的一个或多个的组合来确定动态警戒水平设置730和动态触发设置720中的一个或两个。
通常，通过在不同频率下使用警戒和触发阈值的不同组合，频率脉冲的警戒和触发可以被调整为以基本上免疫噪声和附加信号峰值/谷(例如，每个周期的附加局部最大值/最小值、子频率)的方式来准确地感测频率波形周期。可以基于感测到的频率和一个或多个其他感测到的或预配置值来设置动态警戒水平设置730和动态触发设置720中的一个或两个。例如，可以基于第一频率范围的预定(例如，固定的、校准的)值和不同频率范围的另一个不同的预定值来设置动态警戒水平设置730和/或动态触发设置720。在另一个示例中，动态警戒水平设置730和/或动态触发设置720可以被动态地确定为感测到的频率、预配置值、感测到的操作条件、以及从外部源(例如，手动操作员、外部控制器)接收到的值中的一个或多个的函数。
在一些实现中，预配置值可以是存储在非瞬态电子存储器中，并在基于感测到的频率的查找操作中访问的校准值或映射值。在一些实现中，感测到的涡轮机操作条件可以包括感测到的值，诸如涡轮机燃料阀位置、涡轮机燃料压力、进气、排气和/或组件温度、振动水平、扭矩水平、进气氧气水平、湿度水平、排气水平、燃料质量度量、以及工作负载水平。在一些实现中，从外部源接收到的值可以包括设置，诸如估计或预期的机械负载、环境温度、燃料质量值、传感器表征值、涡轮机表征值、发动机油门设置、发动机功率杆设置、涡轮机或螺旋桨叶片角度位置、发动机健康状况、发动机性能信息、以及发动机表征值。
图8是用于控制涡轮发动机的示例过程800的流程图。在一些实现中，过程800可以由图1的示例系统100的全部或部分来执行，或者由图1和图3A的示例速度传感器系统120和/或示例自适应速度感测模块130来执行。
在810处，接收预定警戒阈值信号。例如，警戒阈值设置310由速度传感器系统120从自适应速度感测模块130接收。在一些实现中，过程800还可以包括基于所确定的速度值、预定触发阈值信号、周期性信号的波形、固定值或涡轮机操作值中的至少一个来确定预定警戒阈值信号。例如，可以基于固定值(诸如校准设定点或手工输入)来设置警戒阈值设置310。在另一个示例中，可以基于触发水平设置320来设置警戒阈值设置310。在另一个示例中，可以基于频率边缘信号330或转速信号350来确定警戒阈值设置310。在又另一个示例中，可以基于频率波形信号340的波形形状和/或其他特性来设置警戒阈值设置310。在其他示例中，可以基于系统100的这些和/或其他操作条件的组合来设置警戒阈值设置310。
在820处，接收预定触发阈值信号。例如，触发水平设置320由速度传感器系统120从自适应速度感测模块130接收。在一些实现中，过程800还可以包括基于所确定的速度值、预定警戒阈值信号、周期性信号的波形、固定值或涡轮机操作值中的至少一个来确定预定触发阈值信号。例如，可以基于固定值(诸如校准设定点或手工输入)来设置触发水平设置320。在另一个示例中，可以基于警戒阈值设置310来设置触发水平设置320。在另一个示例中，可以基于频率边缘信号330或转速信号350来确定触发水平设置320。在又另一个示例中，可以基于频率波形信号340的波形形状和/或其他特性来设置触发水平设置320。在其他示例中，可以基于系统100的这些和/或其他操作条件的组合来设置触发水平设置320。
在830处，从速度传感器接收周期性信号。例如，在速度传感器系统120内接收由示例速度传感器200生成的图2的示例周期性模拟电信号210。
在840处，基于周期性信号、预定警戒阈值信号、以及预定触发阈值信号来确定频率信号。例如，速度传感器系统120可以基于周期性模拟电信号210、警戒阈值设置310和触发水平设置320来生成频率边缘信号330。
在一些实现中，确定频率信号可以包括：监测周期性信号、基于预定警戒阈值信号来确定周期性信号已满足警戒阈值、基于预定警戒阈值的所确定的满足度来警戒触发器、基于确定触发器被警戒并且周期性信号已满足基于预定触发阈值信号的触发阈值来触发输出信号、以及基于输出信号来提供频率信号。例如，速度传感器系统120可以监测周期性模拟电信号210，以确定周期性模拟电信号210的电压或电流已满足警戒阈值设置310，并警戒系统。速度传感器系统120可以继续监测周期性模拟电信号210，以确定在系统被警戒时周期性模拟电信号210的电压或电流已满足触发水平设置320，并提供示例频率边缘脉冲410中的一个或多个以作为图4的示例频率边缘信号400，或者作为图3B的示例频率波形信号340。
在850处，基于所确定的频率信号来确定速度值。例如，自适应速度感测模块130可以基于频率边缘信号330来提供转速信号350。在一些实现中，基于所确定的频率信号来确定速度值可以包括确定所确定的频率信号的周期性，以及基于所确定的周期性来确定速度值。例如，自适应速度感测模块130可以确定频率边缘信号400的脉冲410对之间的时间量以确定接收脉冲410的频率，并基于该信息和预定的、已知的涡轮机101或负载102每转的脉冲数，自适应速度感测模块130可以确定涡轮101或负载102的转速。
在860处，基于所确定的速度值来控制涡轮发动机的涡轮机的速度。例如，图1的示例涡轮机系统控制器110可以使用自适应速度感测模块130的输出来控制涡轮机101。
图9是用于设置警戒阈值的示例过程900的流程图。在一些实现中，过程900可以由图1的示例系统100的全部或部分来执行，或者由图1和图3A的示例速度传感器系统120和/或示例自适应速度感测模块130来执行。在一些实现中，过程900可以确定图8的示例步骤810的警戒阈值。
在910处，接收一个或多个操作条件。例如，可以接收表示涡轮机或发动机尺寸、能力、进气温度、操作温度、排气温度、速度、加速度、振动、燃料类型、燃料质量、海拔、大气压力、氧气水平、排气含量、负载或这些或其他操作、配置或环境条件的组合的值。在一些实现中，操作条件可以是预定值(例如，校准设置)、测得值、手动输入值(例如，由操作员配置)、自动输入值(例如，由另一个控制器提供的配置值)或基于一个或多个此类接收值的组合来确定(例如，计算)的值。
在920处，基于所确定的速度值、预定触发水平信号、周期性信号的波形形状、所测得的涡轮机速度值和所测得的涡轮机负载值中的一个或多个来标识操作状态。例如，自适应速度感测模块130可以基于接收到的操作条件中的一个或多个来确定系统100的操作状态。
如果在920处，第一状态被标识，则在930处，基于预定警戒阈值来设置警戒阈值。例如，如果示例涡轮机101正在以低于1000RPM的速度操作，则可以将警戒阈值设置310设置为预定的固定(例如，校准)值。
如果在920处，第二状态被标识，则在940处，基于所确定的速度值、预定触发水平信号、周期性信号的波形形状、第二预定固定值或涡轮机操作值中的至少一个来确定警戒阈值。例如，如果示例涡轮机101正在以超过1000RPM的速度操作，则可以将警戒阈值设置310设置为不同的预设、计算或动态确定的值。
在950处，基于所确定的警戒阈值来修改警戒阈值信号。例如，可以基于步骤920-940的输出来设置警戒阈值信号310。
图10是用于设置触发水平的示例过程1000的流程图。在一些实现中，过程1000可以由图1的示例系统100的全部或部分来执行，或者由图1和图3A的示例速度传感器系统120和/或示例自适应速度感测模块130来执行。在一些实现中，过程1000可以确定图8的示例步骤820的触发阈值。
在1010处，接收一个或多个操作条件。例如，可以接收表示涡轮机或发动机尺寸、能力、进气温度、操作温度、排气温度、速度、加速度、振动、燃料类型、燃料质量、海拔、大气压力、氧气水平、排气含量、负载或这些或其他操作、配置或环境条件的组合的值。在一些实现中，操作条件可以是预定值(例如，校准设置)、测得值、手动输入值(例如，由操作员配置)、自动输入值(例如，由另一个控制器提供的配置值)或基于一个或多个此类接收值的组合来确定(例如，计算)的值。
在1020处，基于所确定的速度值、预定警戒水平信号、周期性信号的波形形状、所测得的涡轮机速度值和所测得的涡轮机负载值中的一个或多个来标识操作状态。例如，自适应速度感测模块130可以基于接收到的操作条件中的一个或多个来确定系统100的操作状态。
如果在1020处，第一状态被标识，则在1030处，基于预定触发水平值来设置触发水平。例如，如果示例涡轮机101正在以低于1000RPM的速度操作，则可以将触发水平设置320设置为预定的固定(例如，校准)值。
如果在1020处，第二状态被标识，则在1040处，基于所确定的速度值、预定警戒水平信号、周期性信号的波形形状、第二预定固定值或涡轮机操作值中的至少一个来确定触发水平。例如，如果示例涡轮机101正在以超过1000RPM的速度操作，则可以将触发水平设置320设置为不同的预设、计算或动态确定的值。
在1050处，基于所确定的触发阈值来修改触发阈值信号。例如，可以基于步骤1020-1040的输出来设置触发水平设置320。
图11是通用计算机系统1100(例如，数据处理装置)的示例的示意图。根据一个实现，系统1100可以用于结合方法300描述的操作。例如，系统1100可以包括在示例涡轮机系统控制器110、发动机控制模块112、自适应速度感测模块130或速度传感器系统120中的任一个或全部中。
系统1100包括处理器1110、存储器1120、存储设备1130和输入/输出设备1140。组件1110、1120、1130和1140中的每一个都使用系统总线1150互连。处理器1110能够处理用于在系统1100内执行的指令。在一个实现中，处理器1110是单线程处理器。在另一个实现中，处理器1110是多线程处理器。处理器1110能够处理存储在存储器1120中或存储设备1130上的指令，以在输入/输出设备1140上显示用户界面的图形信息。
存储器1120(例如，非瞬态存储器)在系统1100内存储信息。在一个实现中，存储设备1120是计算机可读介质。在一个实现中，存储器1120是易失性存储器单元。在另一个实现中，存储器1120是非易失性存储器单元。
存储设备1130(例如，非瞬态存储)能够为系统1100提供大容量存储。在一个实现中，存储设备1130是计算机可读介质。在各种不同的实现中，存储设备1130可以是软盘设备、硬盘设备、光盘设备或磁带设备。
输入/输出设备1140为系统1100提供输入/输出操作。在一个实现中，输入/输出设备1140包括键盘和/或定点设备。在另一个实现中，输入/输出设备1140包括用于显示图形用户界面的显示单元。
所描述的特征可以在数字电子电路、或在计算机硬件、固件、软件或者在它们的组合中实现。该装置可以在有形地体现在信息载体中的计算机程序产品中实现，例如，在用于由可编程处理器执行的机器可读存储设备中；以及方法步骤可以由执行指令程序的可编程处理器执行，以通过对输入数据进行操作并生成输出来执行所描述的实现的功能。所描述的特征可以有利地在一个或多个计算机程序中实施，该一个或多个计算机程序在可编程系统上是可执行的，该可编程系统包括至少一个可编程处理器，该至少一个可编程处理器被耦合用于从数据存储系统、至少一个输入设备和至少一个输出设备接收数据和指令并且向其传输数据和指令。计算机程序是可以在计算机中直接或间接地使用以执行一定活动或带来一定结果的指令集。计算机程序可以以包括编译或解释语言的任何形式的编程语言来编写，并且其可以以包括作为独立程序或者作为模块、部件、子例程或适于在评估环境中使用的其他单元的任何形式来部署。
用于执行指令的程序的合适处理器包括：例如通用微处理器和专用微处理器两者、以及任何种类的数字计算机的唯一处理器或多个处理器之一。一般而言，处理器将从只读存储器或随机存取存储器或两者接收指令和数据。计算机的基本元件是用于执行指令的处理器、以及用于存储指令和数据的一个或多个存储器。一般而言，计算机还将包括用于存储数据文件的一个或多个大容量存储设备，或与该大容量存储设备可操作地耦合以与该大容量存储设备通信；此类设备包括：磁盘，诸如内部硬盘和可移动盘；磁光盘；以及光盘。适于有形地体现计算机程序指令和数据的存储设备包括所有形式的非易失性存储器，作为示例该非易失性存储器包括：半导体存储器设备，诸如EPROM、EEPROM和闪存设备；磁盘，诸如内部硬盘和可移动盘；磁光盘；以及CD-ROM和DVD-ROM盘。处理器和存储器可以由ASIC(专用集成电路)补充或者合并在其中。
为了提供与用户的交互，这些特征可以在具有用于向用户显示信息的显示设备(诸如CRT(阴极射线管)或LCD(液晶显示器)监视器)、以及用户可以通过其向计算机提供输入的键盘和定点设备(诸如鼠标或轨迹球)的计算机上实现。
这些特征可以在包括后端组件(诸如数据服务器)的计算机系统中实现、或者在包括中间件组件(诸如应用服务器或互联网服务器)的计算机系统中实现、或者在包括前端组件(诸如具有图形用户界面或互联网浏览器的客户端计算机)的计算机系统中实现、或者在它们的任意组合中实现。系统的组件可以通过任何形式或介质的数字数据通信(诸如通信网络)连接。通信网络的示例包括，例如，LAN、WAN和形成互联网的计算机和网络。
计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器通常彼此远离，并且通常通过网络(诸如所描述的网络)交互。客户端和服务器的关系根据在各自计算机上运行且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生。
尽管在上文中已经详细描述了几个实施例，但其他的修改是可能的。例如，此概念不限于飞行器发动机控制或工业涡轮机控制；它可适用于从可变磁阻传感器导出的任何适当的频率信号。此外，在附图中描绘的逻辑流程不需要所示出的特定顺序或相继顺序来实现期望的结果。此外，其他步骤可以被提供，或者步骤可以被从所描述的流程中被消除，并且其他部件可以被添加到所描述的系统或从所描述的系统中被移除。相应地，其他实现方式也在所附权利要求的范围内。

Claims (24)

1.一种用于控制涡轮发动机的方法，所述方法包括：
接收预定警戒阈值信号；
接收预定触发阈值信号；
接收来自速度传感器的周期性信号；
基于所述周期性信号、所述预定警戒阈值信号、以及所述预定触发阈值信号来确定频率信号；
基于所确定的频率信号来确定速度值；以及
基于所确定的速度值来控制涡轮机的速度。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述频率信号包括：
监测所述周期性信号；
基于所述预定警戒阈值信号来确定所述周期性信号已满足警戒阈值；
基于所述预定警戒阈值的所确定的满足度来警戒触发器；
基于确定所述触发器被警戒并且所述周期性信号已满足基于所述预定触发阈值信号的触发阈值来触发输出信号；以及
基于所述输出信号来提供所述频率信号。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，基于所述所确定的频率信号来确定所述速度值包括：
确定所述所确定的频率信号的周期性；以及
基于所述所确定的周期性来确定所述速度值。
4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，进一步包括基于所述所确定的速度值、所述预定触发阈值信号、所述周期性信号的波形形状、固定值、以及一个或多个测得的涡轮机操作值中的至少一者来确定所述预定警戒阈值信号。
5.如权利要求1至4中任一项所述的方法，进一步包括：
基于所述所确定的速度值、所述预定触发阈值信号、所述周期性信号的波形形状、以及一个或多个涡轮机操作值中的一者或多者来标识第一状态；
基于所标识的第一状态，将所述预定警戒阈值信号修改为第一预定固定值；
基于所述所确定的速度值、所述预定触发阈值信号、所述周期性信号的所述波形形状、以及所述一个或多个涡轮机操作值中的一者或多者来标识第二状态；以及
基于所标识的第二状态，基于所述所确定的速度值、所述预定触发阈值信号、所述周期性信号的波形形状、第二预定固定值、以及所述一个或多个涡轮机操作值中的至少一者来修改所述预定警戒阈值信号。
6.如权利要求1至5中任一项所述的方法，进一步包括基于所述所确定的速度值、所述预定警戒阈值信号、所述周期性信号的波形形状、固定值、以及一个或多个测得的涡轮机操作值中的一者或多者来确定所述预定触发阈值信号。
7.如权利要求1至6中任一项所述的方法，进一步包括：
基于所述所确定的速度值、所述预定触发阈值信号、所述周期性信号的波形形状、以及一个或多个涡轮机操作值中的一者或多者来标识第一状态；
基于所标识的第一状态，将所述预定触发阈值信号修改为第一预定固定值；
基于所确定的速度值、所述预定触发阈值信号、所述周期性信号的所述波形形状、以及所述一个或多个涡轮机操作值中的一者或多者来标识第二状态；以及
基于所标识的第二状态，基于所述所确定的速度值、所述预定警戒阈值信号、所述周期性信号的所述波形形状、第二预定固定值、以及所述一个或多个涡轮机操作值中的至少一者来修改所述预定触发阈值信号。
8.如权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，所述速度传感器是可变磁阻传感器，所述可变磁阻传感器被配置成用于基于所述涡轮机的旋转来提供所述周期性信号。
9.一种涡轮发动机控制器装置，包括：
数据处理装置；
速度传感器输入端口，所述速度传感器输入端口被配置成用于接收来自速度传感器的周期性信号；以及
非瞬态存储器，所述非瞬态存储器存储能由所述数据处理装置执行的指令，并且在此类执行时使所述数据处理装置执行包括以下各项的操作：
接收预定警戒阈值信号；
接收预定触发阈值信号；
接收所述周期性信号；
基于所述周期性信号、所述预定警戒阈值信号、以及所述预定触发阈值信号来确定频率信号；
基于所确定的频率信号来确定速度值；以及
基于所述所确定的速度值来提供涡轮机速度控制信号。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，确定所述频率信号包括：
监测所述周期性信号；
基于所述预定警戒阈值信号来确定所述周期性信号已满足警戒阈值；
基于所述预定警戒阈值的所确定的满足度来警戒触发器；
基于确定所述触发器被警戒并且所述周期性信号已满足基于所述预定触发阈值信号的触发阈值来触发输出信号；以及
基于所述输出信号来提供所述频率信号。
11.如权利要求9或10所述的装置，其特征在于，基于所述所确定的频率信号来确定所述速度值包括：
确定所述所确定的频率信号的周期性；
以及基于所述所确定的周期性来确定所述速度值。
12.如权利要求9至11中任一项所述的装置，所述操作进一步包括基于所述所确定的速度值、所述预定触发阈值信号、所述周期性信号的波形形状、固定值、以及一个或多个涡轮机操作值中的至少一者来确定所述预定警戒阈值信号。
13.如权利要求9至12中任一项所述的装置，所述操作进一步包括：
基于所述所确定的速度值、所述预定触发阈值信号、所述周期性信号的波形形状、以及一个或多个涡轮机操作值中的一者或多者来标识第一状态；
基于所标识的第一状态，将所述预定警戒阈值信号修改为第一预定固定值；
基于所述所确定的速度值、所述预定触发阈值信号、所述周期性信号的所述波形形状、以及所述一个或多个测得的涡轮机操作值中的一者或多者来标识第二状态；以及
基于所标识的第二状态，基于所述所确定的速度值、所述预定触发阈值信号、所述周期性信号的波形形状、第二预定固定值、以及所述一个或多个测得的涡轮机操作值中的至少一者来修改所述预定警戒阈值信号。
14.如权利要求9至13中任一项所述的装置，所述操作进一步包括基于所述所确定的速度值、所述预定警戒阈值信号、所述周期性信号的波形形状、固定值、以及一个或多个测得的涡轮机操作值中的一者或多者来确定所述预定触发阈值信号。
15.如权利要求9至14中任一项所述的装置，所述操作进一步包括：
基于所述所确定的速度值、所述预定触发阈值信号、所述周期性信号的波形形状、以及一个或多个涡轮机操作值中的一者或多者来标识第一状态；
基于所标识的第一状态，将所述预定触发阈值信号修改为第一预定固定值；
基于所述所确定的速度值、所述预定触发阈值信号、所述周期性信号的所述波形形状、以及所述一个或多个涡轮机操作值中的一者或多者来标识第二状态；以及
基于所标识的第二状态，基于所述所确定的速度值、所述预定警戒阈值信号、所述周期性信号的所述波形形状、第二预定固定值、以及所述一个或多个涡轮机操作值中的至少一者来修改所述预定触发阈值信号。
16.如权利要求9至15中任一项所述的装置，其特征在于，所述速度传感器是可变磁阻传感器，并且所述周期性信号基于涡轮机的旋转。
17.一种发动机系统，包括：
涡轮发动机；
速度传感器，所述速度传感器被配置成用于基于所述涡轮发动机的旋转来提供周期性信号；以及
涡轮发动机控制器，所述涡轮发动机控制器适于执行包括以下各项的操作：
接收预定警戒阈值信号；
接收预定触发阈值信号；
接收所述周期性信号；
基于所述周期性信号、所述预定警戒阈值信号、以及所述预定触发阈值信号来确定频率信号；
基于所确定的频率信号来确定速度值；以及
基于所确定的速度值来控制所述涡轮发动机的速度。
18.如权利要求17所述的系统，其特征在于，确定所述频率信号包括：
监测所述周期性信号；
基于所述预定警戒阈值信号来确定所述周期性信号已满足警戒阈值；
基于所述预定警戒阈值的所确定的满足度来警戒触发器；
基于确定所述触发器被警戒并且所述周期性信号已满足基于所述预定触发阈值信号的触发阈值来触发输出信号；以及
基于所述输出信号来提供所述频率信号。
19.如权利要求17或18所述的系统，其特征在于，基于所述所确定的频率信号来确定所述速度值包括：
确定所述确定的频率信号的周期性；以及
基于所确定的周期性来确定所述速度值。
20.如权利要求17至19中任一项所述的系统，所述操作进一步包括基于所述所确定的速度值、所述预定触发阈值信号、所述周期性信号的波形形状、固定值、以及一个或多个涡轮发动机操作值中的至少一者来确定所述预定警戒阈值信号。
21.如权利要求17至20中任一项所述的系统，所述操作进一步包括：
基于所述所确定的速度值、所述预定触发阈值信号、所述周期性信号的波形形状、以及一个或多个涡轮发动机操作值中的一者或多者来标识第一状态；
基于所标识的第一状态，将所述预定警戒阈值信号修改为第一预定固定值；
基于所述所确定的速度值、所述预定触发阈值信号、所述周期性信号的所述波形形状、以及所述一个或多个涡轮发动机操作值中的一者或多者来标识第二状态；以及
基于所标识的第二状态，基于所述所确定的速度值、所述预定触发阈值信号、所述周期性信号的波形形状、第二预定固定值、以及所述一个或多个涡轮发动机操作值中的至少一者来修改所述预定警戒阈值信号。
22.如权利要求17至21中任一项所述的系统，所述操作进一步包括基于所述所确定的速度值、所述预定警戒阈值信号、所述周期性信号的波形形状、固定值、以及一个或多个涡轮发动机操作值中的一者或多者来确定所述预定触发阈值信号。
23.如权利要求17至22中任一项所述的系统，所述操作进一步包括：
基于所述所确定的速度值、所述预定触发阈值信号、所述周期性信号的波形形状、以及一个或多个涡轮发动机操作值中的一者或多者来标识第一状态；
基于所标识的第一状态，将所述预定触发阈值信号修改为第一预定固定值；
基于所述所确定的速度值、所述预定触发阈值信号、所述周期性信号的所述波形形状、以及所述一个或多个涡轮发动机操作值中的一者或多者来标识第二状态；以及
基于所标识的第二状态，基于所述所确定的速度值、所述预定警戒阈值信号、所述周期性信号的所述波形形状、第二预定固定值、以及所述一个或多个涡轮发动机操作值中的至少一者来修改所述预定触发阈值信号。
24.如权利要求17至23中任一项所述的系统，其特征在于，所述速度传感器是可变磁阻传感器。
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