Исследование цифровой адаптивной системы поворота лопаток направляющих аппаратов осевого компрессора

Abstract

В данной статье рас-смотрена задача исследования цифровой адаптивной системы поворота лопаток направляющих аппаратов (НА) осевого компрессора газотурбинных двигателей (ГТД). Целью исследования является увеличение эффективности системы управления поворота лопаток НА с применением цифровой адаптивной системы. Газодинамическую устойчивость осевого компрессора ГТД при изменении внешних условий и дросселировании двигателя обеспечивают перепуском воздуха и поворотом лопаток НА первых и последних ступеней компрессора. Выполнена постановка задачи синтеза системы адаптивного управления поворотом лопаток НА компрессора ГТД. Разработана математическая модель САУ в канонической форме «модель системы в пространстве состояний» и алгоритм поворота лопаток НА с помощью адаптивного ПИ-регулятора. Выполнено имитационное моделирование САУ с помощью пакета прикладных программ Matlab/Simulink. При реализации адаптивного ПИ-регулятора отклонение давления за ступенью компрессора от требуемого значения уменьшено до 0,4 %.

У даній статті розглянуто задачу дослідження цифрової адаптивної системи повороту лопаток напрямних апаратів (НА) осьового компресора газотурбінних двигунів (ГТД). Метою дослідження є підвищення ефективності системи управління повороту лопаток НА із застосуванням цифрової адаптивної системи. Газодинамічну стійкість осьового компресора ГТД при зміні зовнішніх умов і дроселювання двигуна забезпечують перепуском повітря і поворотом лопаток НА перших і останніх ступенів компресора. Виконано постановку задачі синтезу системи адаптивного управління поворотом лопаток НА компресора ГТД. Розроблено математичну модель САУ в канонічній формі «модель системи в просторі станів» і алгоритм повороту лопаток НА за допомогою адаптивного ПІ-регулятора. Виконано імітаційне моделювання САУ за допомогою пакета прикладних програм Matlab / Simulink. При реалізації адаптивного ПІ-регулятора відхилення тиску за щаблем компресора від необхідного значення зменшено до 0,4 %.