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1. CN101878417 - Engine bench system control system

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[ ZH ]

权利要求书

1.一种用于发动机台架系统的发动机台架系统控制系统,其中待 测试的发动机和测力计通过耦接轴耦接在一起,并且通过测力计的轴 转矩控制来测量发动机的各种特性,所述发动机台架系统控制系统包 括:
控制器,其基于测力计的轴转矩指令和测量的轴转矩执行所述测 力计的轴转矩控制,由如下公式表示传递函数,
其中T2表示转矩控制信号,T12r表示轴转矩指令,T12表示测 量的轴转矩,K I ,K D ,K P ,和f 1 表示参数,以及s表示拉普拉斯算子。

2.如权利要求1所述的发动机台架系统控制系统,进一步包括: 函数计算部分,其利用以下公式,基于估算的被控对象参数和设定的 控制特性参数来确定所述参数,
K I =fK I (a4,a3,a2,a1,J1,K12,J2)
K P =fK P (a4,a3,a2,a1,J1,K12,J2)
K D =fK D (a4,a3,a2,a1,J1,K12,J2)
f 1 =ff 1 (a4,a3,a2,a1,J1,K12,J2),
其中,
fK I ,fK P ,fK D 和ff 1 表示函数,a4,a3,a2和a1表示设定的控 制特性参数,J1表示发动机惯性力矩,J2表示测力计惯性力矩,以 及K12表示耦接轴的弹簧刚度。

3.如权利要求2所述的发动机台架系统控制系统,进一步包括参 数设置器,其将所述控制特性参数设置为二项式系数类型或者 Butterworth类型。

4.如权利要求2所述的发动机台架系统控制系统,进一步包括参 数计算部分,其将所述控制特性参数设置为具有共振特性的二惯量机 械系统的特征多项式与二阶低通滤波器的特征多项式的乘积的系数。

5.如权利要求2所述的发动机台架系统控制系统,进一步包括参 数计算部分,其将所述控制特性参数设置为具有第一共振特性的二惯 量系统的特征多项式与具有第二共振特性的二惯量系统的特征多项 式的乘积的系数。

6.如权利要求2所述的发动机台架系统控制系统,进一步包括: 弹簧刚度计算部分,其将弹簧刚度设置到所述函数计算部分中,其中 参考由J1表示的发动机惯性力矩,由J2表示的测力计惯性力矩和由 ω c 表示的共振频率,利用以下公式计算弹簧刚度,
K12=J1×J2×ω c 2/(J1+J2)
其中所述共振频率是从存储关于系统共振频率的数据的表中获 得的,所述系统共振频率根据轴转矩指令的幅值变化。

7.如权利要求2所述的发动机台架系统控制系统,进一步包括: 弹簧刚度计算部分,其将弹簧刚度设置到所述函数计算部分中,其中 参考由J1表示的发动机惯性力矩,由J2表示的测力计惯性力矩和由 ω c 表示的共振频率,利用以下公式计算弹簧刚度,
K12=J1×J2×ω c 2/(J1+J2)
其中所述共振频率是从存储关于系统共振频率的数据的表中获 得的,所述系统共振频率根据测量的轴转矩的幅值变化。

8.如权利要求2所述的发动机台架系统控制系统,进一步包括: 弹簧刚度计算部分,其将弹簧刚度设置到所述函数计算部分中,其中 参考由J1表示的发动机惯性力矩,由J2表示的测力计惯性力矩和由 ω c 表示的共振频率,利用以下公式计算弹簧刚度,
K12=J1×J2×ω c 2/(J1+J2)
其中所述共振频率是从存储关于系统共振频率的数据的表中获 得的,所述系统共振频率根据轴转矩指令与通过将测量的轴转矩施加 高通滤波器所获得的测量值的和的幅值而变化。

9.如权利要求6所述的发动机台架系统控制系统,进一步包括: 缩放乘法器,其将从所述表获得的共振频率乘以一个增益,并且将经 过乘法计算的共振频率输入到所述弹簧刚度计算部分中,其中所述增 益大于0且小于或等于1。

10.如权利要求7所述的发动机台架系统控制系统,进一步包括: 缩放乘法器,其将从所述表获得的共振频率乘以一个增益,并且将经 过乘法计算的共振频率输入到所述弹簧刚度计算部分中,其中所述增 益大于0且小于或等于1。

11.如权利要求8所述的发动机台架系统控制系统,进一步包括: 缩放乘法器,其将从所述表获得的共振频率乘以一个增益,并且将经 过乘法计算的共振频率输入到所述弹簧刚度计算部分中,其中所述增 益大于0且小于或等于1。