某型压差活门的动态特性分析.pdf

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1、第4l卷第3期2015年6月航空发动机Aeroen舀neV01.41No.3Jun.2015某型压差活门的动态特性分析杨峰-,2,王曦1,程涛1,刘雄2(1.北京航空航天大学能源与动力工程学院,北京100191;2.中航工业航空动力控制系统研究所,江苏无锡214063)摘要:压差活门是航空发动机数控系统燃油计量装置中重要的液压部件,其稳定性和动态性能直接影响控制系统的整体性能。根据压差活门非线性微分方程,采用小偏差线性化方法,推导出了压差活门的动态数学模型,得到了压差活门的方框图以及传递函数。选取某压

2、差活门参数建立了S1mu]1nk仿真模型,分别在频域和时域分析了其动态性能。结果表明:在频域上,比较了有无节流器时的回路增益函数伯德图,认为敏感油路上的节流器可以改善稳定性且提高控制精度,通过设计节流器的尺寸可以调节穿越频域,从而改善系统的动态性能;在时域上,分析了不同节流器尺寸下阶跃响应的动态性能,其试验结果与实际工程经验一致。关键词:压差活门;动态特性;燃油计量装置;小偏差线性化;S1mu]1nk仿真;数控系统;航空发动机中图分类号:V233.7文献标识码:Adoi:10.13477/j.cnkl

3、.aeroen91ne.2015.03.009DynamicCharaCteristicsAnaIysisofaPressureDifferentiaIVaIveYANGFeng”,wANG)(i1,cHENGTa01,LIu)(ion矿(1.schoolofJetPropukion,Beillanguniversity,Be巧mg100191,cllina;2.AVICA、riationMotorcon廿olsystemInsdtute,Wu妃Jian昏u214063,c11ina)Abst陋Ct:

4、PressurediⅡIerentialvalveisasigni6cantcomponentinfuelmeteringdeviceofaeroen西nehydrauliccontmlsystem,whichstability蚰ddynamicperfb册anceaffecttlleoveraUpe—.omanceofcontmlsystem.Accordingtothenon—lineardi任brentialequation,thedyn锄icmodelderivation,blockdiagm

5、mandtlletransferfunctionofthepressuredi珏brentialvalveswasobtainedbythesmalldeviationline撕zation.-11leSimulinkmodelw鹊builttoanalyzethedynamicperfb肿ancedi虢rentialvalveonthefrequencyandtime6eldbyitsparaⅡleters.Theresultsshowthattllehydmulicfeedbackrestrict

6、orcanimprovethestabilityandcontrolaccuracybycomparingtheBodediagramof100p—gainfunctionwitllor埘t}louttlleresistoronthefkquency矗eld.Thecrossoverf琵quencywaschangedbydesigIlingtheresistorsizestoimpmvetlledynamicperfbmanceofsystem.Theexperimentalresultsofthe

7、dynamicperfb丌nanceforstep—responseareinacco—witlltlleen西neeringexperienceontIlediⅡbrentr;esistorsizeoftimefield.KeywO—s:pressurediH-erentialvalve;dyn啪iccharacteristics;fuelmeteringdevice;smalldeviationlinearization;Simulinkmodel;contmlsystem;aeroen矛ne0引

8、言目前,液压机械控制系统广泛应用于航空发动机上,具有可靠性高、抗电磁干扰性强等特点【l】,对其特性进行深入研究具有重要意义。压差活门是燃油计量装置中重要的液压部件,其稳定性和动态性能直接影响控制系统的整体性能。国内外对压差活门动态特性的研究很少,但其工作原理与溢流阀和减压阀类似,可借鉴二者的研究结果。美国的c.Y.MA口在对减压阀分析设计时,推导了减压阀的动力学方程,分析了其静态和动态特性,利用频域分析简化了系统回路增益;樊瑞、张明f3建立了导控溢流阀运

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