空中加油设备压力闭环测试系统控制器设计

张维峰,范伯骞,王 健

(1.航空工业南京机电液压工程研究中心 燃油系统部，江苏 南京 211100;2.航空机电系统综合航空科技重点实验室，江苏 南京 211100)

0 引言

某典型空中加油压力闭环系统由涵道式涡轮驱动加油泵实现燃油增压输送，通过压力调节器驱动风门连杆调节机构控制排气风门开度，从而改变加油泵转速以实现燃油增压值闭环调节[1]。由于地面试验时无法获得高速气流，通常采用伺服阀驱动液压马达驱动涡轮转动[2-3]。为实现调速控制器的转速闭环控制，使用倾角传感器反馈涡轮风门开度，然而试验中发生系统振荡现象。常规倾角传感器的测量值通过测量重力在多个空间方向上的分量计算得到[4-5]，然而此类传感器难以实现较高的响应速度。本文通过分析系统特性，确定倾角传感器输出速率较低并存在测量滞后是产生系统振荡的主要原因。针对性提出了使用惯性测量单元IMU实现倾角测量以及使用电子调速控制器替代原系统中模拟电路调速控制器的优化方案，并研究了测量数据融合方法，通过仿真分析研究了优化前后的稳定性，为系统改进提供了理论参考。

1 某典型空中加油压力闭环系统工作原理

某典型空中加油压力闭环系统使用一件涵道式涡轮(下文简称涡轮)作为主要动力来源，驱动燃油泵和二级泵，前者实现燃油输送，后者向吊舱提供高压燃油用于各个作动器的驱动，见图1。当涡轮工作时，进气锥收缩，进气道向前方敞开，高速气流经导向器进入进气道驱动转子及其主轴上连接的加油泵和二级泵旋转，实现燃油增压；……