航空发动机控制系统发展概述

航空发动机控制系统发展概述

摘要：发动机作为飞机的心脏为飞机提供前进的动力，而动力来自于发动机通过进气道、压气机、燃烧室、涡轮及尾喷管共同工作提供的推力。但是这些部分的工作参数是无法通过自身进行调节的，需要采用智能系统进行控制，这就是航空发动机的控制系统。本文主要就航空发动机控制系统发展进行探讨。

关键词：航空发动机；控制系统；发展 1航空发动机控制系统组成和原理 1.1航空发动机控制系统组成

发动机是飞机的重要系统，除了发动机本体单元体之外，还包括控制系统、传动系统及润滑系统等。其中控制系统是航空发动机的重要组成部分，现代航空发动机基本都采用全权限数字电子控制（FADEC）系统。

FADEC系统由感受航空发动机工作状态和环境信息的传感装置、对信息进行逻辑判断和控制运算的计算装置、把计算结果施加给航空发动机的控制装置，以及在它们之间传递信息的机械、电缆和管路等组成。FADEC系统--般可分为控制计算机子系统、燃油与作动子系统、传感器子系统、电气子系统等。图1为某型发动机FADEC系统的组成图。

控制计算机子系统分为电子控制器和嵌入式软件两部分。数字电子控制器（EEC）是FADEC系统的核心部件，它处理来自各种传感器和开关装置的信号，经模/数转换为数字量，由其内部机载的控制软件对输入数字量进行诊断、处理，实现各种控制算法、控制逻辑的计算，产生输出数字量，再经过数/模转换成模拟信号，经放大处理，生成控制器输出驱动信号，经电缆传输给相应的液压机械装置。燃油与作动子系统包括燃油子系统和伺服作动子系统。燃油子系统包括增压泵、主燃油泵、燃油计量装置、燃油滤、燃路、喷嘴等。伺服作动子系统包括伺服控制单元、伺服作动器及相应附件。传感器子系统包括

控制用传感器和状态监视用传感器等。

1.2航空发动机控制系统原理

FADEC系统-般包括转速、压力、温度等多个控制回路，每个控制回路根据相应的输入闭环计算出控制输出，进而实现控制发动机状态的目的。

电子控制器根据发动机工作过程的转速、温度、压力等参数及外部条件（如飞行高度、速度，发动机进口温度、压力，驾驶员指令等）和控制系统内部某些参数（如温度、压力、位移等）的变化，通过控制律计算，产生控制信号，经过电子控制器输出处理电路，输出给液压机械装置，将电信号转换为液压信号，驱动相应作动器，以改变燃油流量、导叶角度、放气开度等，进而达到控制发动机的目的。

飞机油箱来油经过低压泵增压后，进入主燃滑油散热器进行热交换。经主燃滑油散热器再回到燃油泵后通过主燃油滤进入高压泵再次进行增压。高压泵出口油分为两路：-路经自洗油滤和伺服燃油加热器后进入液压机械装置（HMU）的伺服燃油系统，按照EEC指令控制燃油计量系统和作动部件；另一路进入液压机械装置（HMU）的燃油计量系统，计量后的燃油经过燃油流量传感器和喷嘴油滤后进入喷嘴向燃烧室供油。

2发动机控制系统的发展

总体来说，为了适应高性能和高精度的要求，发动机控制技术经过了从传统的液压机械式控制向数字电子控制的转变阶段，并且经历了从单个部件到整体、