Método de Diseño en el Dominio de Frecuencia del Sistema de Control de Diferencia de Presión Constante del Servomotor de Combustible de Aeroengine con Alto Rendimiento
Autores: Zhao, Wenshuai; Wang, Xi; Long, Yifu; Zhou, Zhenhua; Tian, Linhang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Método de Diseño en el Dominio de Frecuencia del Sistema de Control de Diferencia de Presión Constante del Servomotor de Combustible de Aeroengine con Alto Rendimiento
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Diferencia de presión constante
Mecanismo de regulación
Sistema de medición de combustible de servo de aeroengine
Teoría de diseño
Unidades de control
Análisis en el dominio de la frecuencia
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 25
Citaciones: Sin citaciones
El mecanismo de regulación de diferencia de presión constante se utiliza ampliamente en los sistemas de medición de combustible de servos de motores aéreos, y casi decide la precisión de la medición. Sin embargo, la teoría de diseño y el método de diseño del mecanismo de regulación de diferencia de presión constante disponible no están claros, y es difícil cumplir con los requisitos de alta estabilidad, alta precisión y alta robustez del sistema de medición de combustible de servos de motores aéreos modernos. En este documento, se revela la teoría de diseño del mecanismo de regulación de diferencia de presión constante, y se indica que consiste en dos unidades de control básicas: un controlador de estabilización con retroalimentación de estado para garantizar la estabilidad asintótica y el rendimiento de rechazo de perturbaciones; y un compensador de servo y de avance para garantizar la capacidad de seguimiento asintótico. Además, basado en el método de análisis en el dominio de la frecuencia, se analizan las influencias decisivas sobre las ganancias de control de las dos unidades de control en el rendimiento dinámico y la estabilidad. Sobre esta base, se propone un método de diseño en el dominio de la frecuencia de las dos ganancias de control centrales para completar la tarea de diseño del sistema en lazo cerrado. Los resultados de la simulación muestran que, bajo las condiciones adversas de una perturbación de paso fuerte de 1 MPa en la presión de entrada y una perturbación de paso fuerte de 50 mm en el área de flujo de entrada variable, el rango de trabajo en estado estacionario de la diferencia de presión controlada cumple con 0.92 +/- 0.01 MPa, el error en estado estacionario no es superior al 1%, el tiempo de regulación no es superior a 0.01 s, el sobreimpulso dinámico no es superior al 10%, y el margen de fase diseñado es superior a 70 grados.
Descripción
El mecanismo de regulación de diferencia de presión constante se utiliza ampliamente en los sistemas de medición de combustible de servos de motores aéreos, y casi decide la precisión de la medición. Sin embargo, la teoría de diseño y el método de diseño del mecanismo de regulación de diferencia de presión constante disponible no están claros, y es difícil cumplir con los requisitos de alta estabilidad, alta precisión y alta robustez del sistema de medición de combustible de servos de motores aéreos modernos. En este documento, se revela la teoría de diseño del mecanismo de regulación de diferencia de presión constante, y se indica que consiste en dos unidades de control básicas: un controlador de estabilización con retroalimentación de estado para garantizar la estabilidad asintótica y el rendimiento de rechazo de perturbaciones; y un compensador de servo y de avance para garantizar la capacidad de seguimiento asintótico. Además, basado en el método de análisis en el dominio de la frecuencia, se analizan las influencias decisivas sobre las ganancias de control de las dos unidades de control en el rendimiento dinámico y la estabilidad. Sobre esta base, se propone un método de diseño en el dominio de la frecuencia de las dos ganancias de control centrales para completar la tarea de diseño del sistema en lazo cerrado. Los resultados de la simulación muestran que, bajo las condiciones adversas de una perturbación de paso fuerte de 1 MPa en la presión de entrada y una perturbación de paso fuerte de 50 mm en el área de flujo de entrada variable, el rango de trabajo en estado estacionario de la diferencia de presión controlada cumple con 0.92 +/- 0.01 MPa, el error en estado estacionario no es superior al 1%, el tiempo de regulación no es superior a 0.01 s, el sobreimpulso dinámico no es superior al 10%, y el margen de fase diseñado es superior a 70 grados.