Автореферат
Автореферати дисертацій arrow Транспорт arrow Визначення потужності турбовальних двигунів за вимірюваними термогазодинамічними параметрами
Меню
Головна сторінка
Реклама
Автореферати дисертацій
Бібліотечна справа
Біологічні науки
Будівництво
Воєнна наука. Військова справа
Гірнича справа
Держава та право. Юридичні науки
Економіка. Економічні науки
Електроніка. Обчислювальна техніка
Енергетика
Загальні роботи по техніці
Загальнонаукове знання
Історія. Історичні науки
Культура. Наука. Освіта
Легка промисловість
Математика. Механіка
Медицина. Медичні науки
Мистецтво. Мистецтвознавство
Науки про землю
Політика. Політичні науки
Природничі науки в цілому
Релігія
Сільське та лісове господарство
Соціологія. Демографія
Технологія металів. Машинобудування
Транспорт
Фізика. Астрономія
Філологічні науки
Філософські науки. Психологія
Хімічна технологія. Харчове виробництво
Хімічні науки
Художня література
Реклама


Визначення потужності турбовальних двигунів за вимірюваними термогазодинамічними параметрами

Анотації 

Волков Д.І. Визначення потужності турбовальних двигунів за вимірюваними термогазодинамічними параметрами. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.07.05 – двигуни та енергоустановки літальних апаратів. – Національний аерокосмічний університет ім. М.Є. Жуковського “Харківський авіаційній інститут”, Харків, 2006.

   Дисертація присвячена розробці й дослідженню методів визначення потужності турбовальних двигунів за вимірюваними параметрами із використанням спостерігачів на основі математичної моделі двигунів. Показано, що ефективним шляхом підвищення якості керування турбовальним двигуном і, відповідно, його ресурсу є застосування в контурі керування спостерігача крутного моменту (потужності) на валу вільної турбіни двигуна. Запропоновано комплексний розв’язок проблеми оцінювання (спостереження) крутного моменту за вимірюваними газодинамічними параметрами на усталених і перехідних режимах на основі спостерігача з використанням квазілінійної динамічної багаторежимної моделі дводвигунової вертолітної силової установки. Запропоновано і досліджено методику формування вимог до вихідних даних при синтезі спостерігача крутного моменту на підставі структурного аналізу похибки спостерігача з урахуванням впливу відмінності двигуна і його вузлів від типового зразка.
   Ключові слова: турбовальний двигун, вертолітна дводвигунова силова установка, спостерігач крутного моменту.

Волков Д.И. Определение мощности турбовальных двигателей по измеряемым термогазодинамическим параметрам

Диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук по специальности 07.05.07 – двигатели и энергоустановки летательных аппаратов. Национальный аэрокосмический университет им. Н.Е. Жуковского “Харьковский авиационный институт”.

   Диссертация посвящена разработке и исследованию методов определения мощности турбовальных двигателей по измеряемым термогазодинамическим параметрам с использованием наблюдателей на основе математической модели двигателей и практическому применению данных методов при синтезе и анализе контуров управления мощностью двигателя.
   Установлено, что действенным путём повышения качества управления турбовальным двигателем и, соответственно, его ресурса является применение в контуре управления наблюдателя мощности (крутящего момента) на валу свободной турбины двигателя.
   Разработана и исследована квазилинейная многорежимная динамическая модель, описывающая совместную работу двухдвигательной силовой установки вертолёта, редуктора и двухрядного соосного винта с учётом крутильной податливости валов и редуктора. Показана возможность возникновения неустойчивости моделирования динамических характеристик двигателя при линейной интерполяции коэффициентов квазилинейной динамической модели, что характеризует данную задачу моделирования как некорректно поставленную. Обоснована необходимость использования в данных случаях квазилинейных динамических моделей с кусочно-постоянным заданием динамических свойств двигателя. Для данных моделей разработана процедура идентификации с обеспечением сопряжения коэффициентов модели на границах участков, что обеспечивает более качественное моделирование переходных режимов работы ГТД.
   Рассмотрена задача формирования наблюдателей параметров рабочего процесса турбовальных двигателей, в частности, крутящего момента и мощности. Обоснована целесообразность, реализована и исследована структура контура управления мощностью, в которой одновременно применены наблюдатели входных воздействий (расхода топлива) и управляемых переменных (крутящего момента). Выполнен анализ динамических свойств указанных наблюдателей.
   Выполнен структурный анализ источников погрешности наблюдателей и предложена комплексная методика оценки данной погрешности аналитически и с использованием имитационного моделирования, а также формирования требований к априорной информации для обеспечения заданной точности наблюдателей.
   Разработана комплексная методика синтеза наблюдателей параметров ГТД, применимая на всех стадиях проектирования и эксплуатации ГТД.
   Разработан и исследован контур управления мощностью ГТД в составе двухдвигательной силовой установки вертолёта, в частности, исследовано ограничение крутящего момента на валу свободной турбины и синхронизация мощностей. Проведен сравнительный анализ работы контура управления мощностью (ограничение крутящего момента и синхронизация мощностей соседних двигателей) с применением наблюдателя крутящего момента и без него. Для этого использовались результаты моделирования САУ, испытаний блока управления с реализованным в нем наблюдателем на полунатурном стенде, а также стендовых испытаний двигателя АИ-450 с использованием загрузочного устройства с эталонным измерителем крутящего момента.
   Разработанные методики и алгоритмы обеспечивают возможность синтеза и анализа наблюдателей неизмеряемых или измеряемых с недостаточной точностью параметров работы двигателя, в частности мощности, на основе измеряемых термогазодинамических параметров, а именно:
   - идентификацию квазилинейной динамической модели ГТД на базе существующей поэлементной модели или по результатам испытаний;
   - структурный и параметрический синтез оптимальных наблюдателей мощности и других параметров рабочего процесса;
   - анализ работы наблюдателей на установившихся и переходных режимах работы двигателей;
   - оценка погрешностей наблюдателей аналитически и путём моделирования;
   - формирование требований к априорной информации при заданном уровне погрешностей оценивания.
   Разработанные методики и подходы могут быть использованы для решения более широкого круга задач определения неизмеряемых или плохо измеряемых параметров газотурбинных двигателей по измеряемым термогазодинамическим параметрам.
   Ключевые слова: турбовальный двигатель, вертолётная двухдвигательная силовая установка, наблюдатель крутящего момента.

Volkov D.I. Determination of a power of turboshaft engines using measured termo-gas-dynamic parameters. – A manuscript.

Dissertation for the candidate of technical science degree in specialty 05.07.05 – engines and powerplants of flying vehicles. – The N.Ye. Zshukovsky National Aerospace university “Kharkov aviation institute”, Kharkov, 2006.

   The dissertation is devoted to development and investigation of methods of determination of turboshaft engine power by measured parameters using observers based on engine mathematical model. There is shown an effective way to increase a quality of a turboshaft engine control and properly its resource is application of an observer of a free turbine shaft torque (power) in a control loop. There is proposed an integrated solution of a problem of estimation (observation) of a torque by measured thermo-gas-dynamic parameters on a steady-state and transient operational modes based on an observer using a quasi-linear dynamic multi-mode model of a two-engine helicopter powerplant. A forming of technical requirements to initial data at synthesis of a torque observer is proposed based on a structural analysis of an observer’s error taking into account influence of difference of an engine from a standard sample.
   Key words: turboshaft gas turbine engine, helicopter powerplant, observer of a torque and power.

Скачати автореферат дисертації безкоштовно (повна версія)
Визначення потужності турбовальних двигунів за вимірюваними термогазодинамічними параметрами

 
< Попередня   Наступна >

Всі права на опубліковані матеріали належать їх авторам. Матеріали розміщено виключно для ознайомлення.

Автореферати українських дисертацій. Скачай безкоштовно!