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一种 发动机燃油伺服控制调节系统

阅读：1019发布：2020-08-25

专利汇可以提供一种发动机燃油伺服控制调节系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种发动机燃油伺服控制调节系统，包括发动机控制器、永磁同步电机和燃油泵；所述发动机控制器的输出端电性连接有电机控制器，所述电机控制器的输出端与永磁同步电机电性相连，永磁同步电机的输出端与燃油泵电性相连。本发明能够对永磁同步电机转速进行闭环控制，驱动燃油泵运转，实现燃油流量的无级调节，在永磁同步电机驱动下高速运转，实现了燃油流量的解耦控制、燃油流量输出泵后增压以及油温条件下密度变化的质量流量闭环控制，解决了传统冲压发动机涡轮泵驱动的燃油调节系统存在的强耦合、非线性、难以闭环调节的问题。，下面是一种发动机燃油伺服控制调节系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种发动机燃油伺服控制调节系统，包括发动机控制器（1）、永磁同步电机（3）和燃油泵（4）；其特征在于：所述发动机控制器（1）的输出端电性连接有电机控制器（2），所述电机控制器（2）的输出端与永磁同步电机（3）电性相连，永磁同步电机（3）的输出端与燃油泵（4）电性相连；所述电机控制器（2）包括转速调节器（21）、电流调节器（22）、开关状态计算电路（23）和逆变器（24）。
2.根据权利要求1所述的发动机燃油伺服控制调节系统，其特征在于：所述转速调节器（21）的输出端与电流调节器（22）电性相连，电流调节器（22）的输出端与开关状态计算电路（23）电性相连；所述开关状态计算电路（23）的输出端与逆变器（24）电性相连，逆变器（24）的输出端与永磁同步电机（3）电性相连。
3.根据权利要求1所述的发动机燃油伺服控制调节系统，其特征在于：所述开关状态计算电路（23）采用IRF540N型、STM32F103型、CD4013型开关电路。
4.根据权利要求1所述的发动机燃油伺服控制调节系统，其特征在于：所述逆变器（24）采用SI-A2-VS400型或NET-1000VA型逆变器。
5.根据权利要求1所述的发动机燃油伺服控制调节系统，其特征在于：所述电机控制器（2）采用SLIDER-SDJ-40KW型。

说明书全文

一种发动机燃油伺服控制调节系统

技术领域

[0001] 本发明涉及发动机燃油调节系统技术领域，尤其涉及基于永磁同步电机转速调节和控制的冲压发动机燃油伺服控制调节系统，具体为一种基于电机转速伺服控制的发动机燃油供给调节系统。

背景技术

[0002] 现如今，传统冲压发动机通过迎面气流作用在涡轮泵上，通过涡轮泵实现对发动机燃油供给，并通过燃油调节器实现燃油流量调节；燃油流量与飞行器飞行速度存在强耦合，燃油流量调节过程存在显著的非线性，难以实现流量闭环调节，因此极大限制了飞行器性能发挥；对飞行器性能要求极高的场合，需要对发动机燃油流量进行解耦控制。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于提供一种发动机燃油伺服控制调节系统，以解决上述背景技术中提出的传统冲压发动机涡轮泵驱动的燃油调节系统存在的强耦合、非线性、难以闭环调节的问题。

[0004] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：包括发动机控制器、永磁同步电机和燃油泵；所述发动机控制器的输出端电性连接有电机控制器，所述电机控制器的输出端与永磁同步电机电性相连，永磁同步电机的输出端与燃油泵电性相连；所述电机控制器包括转速调节器、电流调节器、开关状态计算电路和逆变器。

[0005] 优选的，所述转速调节器的输出端与电流调节器电性相连，电流调节器的输出端与开关状态计算电路电性相连；所述开关状态计算电路的输出端与逆变器电性相连，逆变器的输出端与永磁同步电机电性相连。

[0006] 优选的，所述开关状态计算电路采用IRF540N型、STM32F103型、CD4013型开关电路。

[0007] 优选的，所述逆变器采用SI-A2-VS400型或NET-1000VA型逆变器。

[0008] 优选的，所述电机控制器采用SLIDER-SDJ-40KW型。

[0009] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：能够对永磁同步电机转速进行闭环控制，驱动燃油泵运转，实现燃油流量的无级调节，在永磁同步电机驱动下高速运转，实现了燃油流量的解耦控制、燃油流量输出泵后增压以及油温条件下密度变化的质量流量闭环控制，解决了传统冲压发动机涡轮泵驱动的燃油调节系统存在的强耦合、非线性、难以闭环调节的问题。附图说明

[0010] 图1为本发明功能控制框图。

[0011] 图中：1发动机控制器、2电机控制器、21转速调节器、22电流调节器、23开关状态计算电路、24逆变器、3永磁同步电机、4燃油泵。

具体实施方式

[0012] 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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

[0013] 请参阅图1，本发明提供一种技术方案：包括发动机控制器1、永磁同步电机3和燃油泵4；发动机控制器1的输出端电性连接有电机控制器2，电机控制器2的输出端与永磁同步电机3电性相连，永磁同步电机3的输出端与燃油泵4电性相连；电机控制器2包括转速调节器21、电流调节器22、开关状态计算电路23和逆变器24；转速调节器21的输出端与电流调节器22电性相连，电流调节器22的输出端与开关状态计算电路23电性相连；开关状态计算电路23的输出端与逆变器24电性相连，逆变器24的输出端与永磁同步电机3电性相连。

[0014] 其中，开关状态计算电路23采用IRF540N型、STM32F103型、CD4013型开关电路；逆变器24采用SI-A2-VS400型或NET-1000VA型逆变器；转速调节器21采用TDA1154型或S6700H型调节器；电流调节器22采用ZT-03C型、ZX5-315型调节器中的任意一种。

[0015] 工作原理：本发明采用FTY550-4型或FTY11000-4型永磁同步电机3，采用FP3614C型或HEP-02A型燃油泵为例，发动机控制器1根据飞控指令，解算出电机转速指令，并下发到电机控制器2；电机控制器2根据转速指令，对电机转速进行闭环控制，驱动燃油泵4运转，实现燃油流量调节。

[0016] 运行原理：发动机控制器1根据飞控指令，解算出发动机推力指令，并与推力反馈进行比较，实现推力闭环控制，此时推力指令再解算为燃油流量指令，再与流量反馈进行比较，实现流量闭环控制；然后流量闭环输出进行解算，输出电机转速指令，并将电机转速指令传输至电机控制器2；此时电机控制器2根据转速指令，对永磁同步电机3转速进行闭环控制，转速调节器21的速度闭环输出作为电流调节器22的电流环闭环控制输入，通过开关状态计算电路23生产功率器件控制电压，利用逆变器24实现直流母线电压的逆变，生成电机端电压，依次驱动永磁同步电机3及燃油泵4运转，实现燃油流量调节。

[0017] 其中，发动机控制器1的功能为接收飞控指令，实现推力闭环和流量闭环控制，生成永磁同步电机3的转速指令，发动机控制器1采用DSE5110型、ESD5500E型、LSM672型、IL-NT-AMF25型控制器中的任意一种；电机控制器2采用SLIDER-SDJ-40KW型控制器；电机控制器2用于接收发动机器转速指令，利用转速调节器21和电流调节器22，实现转速闭环和电流闭环控制；通过逆变器24将母线电压逆变为电机三相端电压，实现燃油流量输出以及流量调节。

[0018] 其中，永磁同步电机3在电机控制器2的驱动下，输出转速和转矩，驱动燃油泵4按照给定转速运转，实现燃油流量输出以及流量调节；燃油泵4是燃油供给和调节的直接执行单元，在永磁同步电机3的驱动下高速运转，实现燃油流量输出、泵后增压以及流量的调节。

[0019] 本发明采用永磁同步电机3驱动燃油泵4，实现流量无级调节，解决了涡轮泵驱动的燃油调节系统与飞行器飞行速度的强耦合问题，实现了燃油流量的解耦控制；可以实现基于油温条件下密度变化的质量流量闭环控制。

[0020] 本发明能够对永磁同步电机3转速进行闭环控制，驱动燃油泵4运转，实现燃油流量的无级调节，在永磁同步电机3驱动下高速运转，实现了燃油流量的解耦控制、燃油流量输出泵后增压以及油温条件下密度变化的质量流量闭环控制，解决了传统冲压发动机涡轮泵驱动的燃油调节系统存在的强耦合、非线性、难以闭环调节的问题。

[0021] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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