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![燃气涡轮发动机的自动控制系统与控制方法](https://www.shukui.net/cover/13/31327263.jpg)
- 程心健编译;季春生审 著
- 出版社: 北京:航空工业出版社
- ISBN:9787516512753
- 出版时间:2017
- 标注页数:263页
- 文件大小:47MB
- 文件页数:277页
- 主题词:燃气轮机-自动控制系统
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图书目录
第1章 燃气涡轮发动机和冲压发动机的控制1
1.1 各种不同类型燃气涡轮发动机工作过程的特点及其可行的控制计划1
1.1.1 发动机的主要工作状态,控制和扩大压气机稳定裕度的方法1
1.1.2 单轴涡喷发动机和加力涡喷发动机4
1.1.3 双轴加力涡喷发动机(加力涡扇发动机)9
1.1.4 内外涵平行排气和混合排气的涡扇发动机和加力涡扇发动机14
1.1.5 涡桨发动机和涡轴发动机15
1.2 动力装置超声速进气和排气装置的控制16
1.2.1 进气道工作过程的特点和性能16
1.2.2 进气道控制方式对进气道特性的影响20
1.2.3 进气道控制计划23
1.2.4 尾喷管超声速通道的控制25
1.3 超声速冲压发动机的控制26
1.3.1 工作过程的特点26
1.3.2 可能的工作状态范围28
1.3.3 控制计划的选择29
1.4 飞机动力装置最优控制计划的选择31
第2章 作为被控对象的飞行器动力装置34
2.1 作为被控对象且使用化学燃料工作的燃气涡轮发动机34
2.1.1 动力系统的固有稳定性概念34
2.1.2 随转速变化的涡喷发动机的运动方程36
2.1.3 涡喷发动机的主要参数、工作状态和外界条件对TД和kД的影响40
2.1.4 与燃油泵共同工作的涡喷发动机的运动方程41
2.1.5 作为被控对象的涡桨、涡轴和双轴涡扇发动机44
2.1.6 作为按推力控制的加力涡喷发动机47
2.1.7 各种扰动作用对加力涡喷发动机转速变化的影响48
2.1.8 发动机运动方程中动态系数的求解方法49
2.2 燃气涡轮发动机的不稳定状态50
2.2.1 发动机不稳定状态的控制51
2.2.2 涡喷发动机“大偏差”数学模型的动态性能52
2.2.3 发动机加速控制计划53
2.3 进气道动态性能的特点54
2.4 作为被控对象的冲压发动机56
第3章 控制系统的基本概念62
3.1 动力学对象的控制原理62
3.2 调节器的元件63
3.3 调节器的原理和控制规律64
3.3.1 直接作用的稳态调节器64
3.3.2 间接作用的无静差调节器65
3.3.3 间接作用的稳态调节器(带刚性反馈的调节器)66
3.3.4 均衡调节器67
3.3.5 按转速和角加速度控制的间接作用调节器68
3.3.6 控制规律69
3.4 控制系统中各个环节的选定70
3.5 控制系统数学模型的概念,特性曲线的线性化72
3.6 控制系统的典型环节73
3.6.1 无静差环节(积分环节)73
3.6.2 惯性环节75
3.6.3 振荡环节76
3.6.4 微分环节77
3.6.5 放大环节78
3.6.6 各个环节之间的稳态联系78
3.6.7 其他形式的简单环节78
3.6.8 微分方程的算子形式79
3.7 确定典型环节方程中所含动态系数的试验方法79
3.7.1 阶跃作用方式80
3.7.2 频率方式84
3.8 单独环节和开环系统的频率特性87
3.8.1 单独环节的频率特性87
3.8.2 开环系统的频率特性90
3.8.3 对数频率特性91
3.8.4 传递函数95
第4章 线性自动控制系统动态特性的计算和分析方法97
4.1 描述线性控制系统动态过程的方程97
4.2 线性控制系统稳定性的分析方法99
4.2.1 控制系统的稳定性概念99
4.2.2 稳定性判据101
4.2.3 稳定裕度和结构稳定性107
4.2.4 传输延迟对系统稳定性的影响109
4.2.5 稳定性范围的确定110
4.3 线性控制系统动态过程品质的评估方法114
4.3.1 控制品质的一般指标114
4.3.2 建立动态过程的频率方法116
4.3.3 控制品质的间接评估方法,综合评估119
4.3.4 稳定状态下控制系统的精度124
4.4 改善控制系统动态性能的方法126
4.4.1 自动控制系统综合的概念126
4.4.2 自动控制系统的综合方法131
4.4.3 多维系统,二维自动控制系统的综合方法133
4.5 自适应控制系统138
4.5.1 带搜索的自调整自适应系统139
4.5.2 无搜索的自调整自适应系统141
第5章 非线性自动控制系统的分析方法150
5.1 具有明显非线性特性的自动控制系统元件150
5.2 自激振荡形式,使用相平面方法的动态性能分析153
5.2.1 相平面方法154
5.2.2 相平面方法在继电器式控制系统中的应用157
5.3 非线性系统稳定性的频率分析方法159
5.4 绝对稳定性概念164
第6章 燃气涡轮发动机及进排气装置的液压机械控制系统167
6.1 自动控制系统的元件库167
6.2 利用自动控制系统来提高动力装置的可靠性169
6.2.1 可能达到的控制精度169
6.2.2 自动控制系统的可靠性170
6.3 燃油泵171
6.4 液压机械控制系统的传感器172
6.4.1 转速传感器172
6.4.2 压力传感器和压差传感器174
6.5 液压放大器175
6.6 计算机构177
6.7 离心喷嘴和压力阀179
6.7.1 离心喷嘴179
6.7.2 燃油分配器180
6.7.3 定压阀180
6.7.4 最小压力阀181
6.8 转速调节器181
6.8.1 发动机转速的均衡调节器182
6.8.2 发动机换算转速的控制186
6.8.3 发动机转速的开环控制186
6.9 发动机的加速和起动控制系统187
6.9.1 时间加速调节器187
6.9.2 使用发动机内部参数的加速调节器189
6.9.3 发动机的起动控制190
6.10 加力燃油调节器191
6.11 气动式减压器,π?和π?调节器194
6.11.1 气动式减压器194
6.11.2 π?调节器195
6.11.3 π?调节器196
6.12 燃气温度调节器198
6.12.1 对燃气温度调节器快速动作的要求198
6.12.2 热电偶的使用特点199
6.12.3 热电偶动态误差的补偿199
6.12.4 通过Fkp和π?调节器来控制燃气温度T?200
6.12.5 发动机高温燃气温度控制系统的特点201
6.13 压气机气动稳定性保证系统202
6.13.1 空气旁路系统202
6.13.2 导叶控制系统203
6.14 燃气温度调节器203
6.14.1 单轴涡桨发动机调节的特点204
6.14.2 螺旋桨转速调节的特点204
6.14.3 反推力的防止205
6.15 超声速进排气装置的控制系统206
6.15.1 进气道控制系统206
6.15.2 尾喷管超声速通道(回路)的控制系统209
第7章 发动机数字控制系统的设计原理210
7.1 数字控制系统可解决的问题210
7.2 数字控制系统的主要特点210
7.3 描述线性数字式自动控制系统的数学工具215
7.3.1 拉普拉斯离散变换和z-变换的应用215
7.3.2 离散传递函数220
7.4 离散自动控制系统的稳定性分析224
7.5 机载数字计算机硬件实现的特点227
第8章 燃气涡轮发动机的数学模拟228
8.1 建立燃气涡轮发动机数学模型的一般规则228
8.2 建立燃气涡轮发动机数学模型的解析方法229
8.2.1 燃气涡轮发动机的线性模型229
8.2.2 燃气涡轮发动机的非线性离散模型230
8.3 对热不稳定性影响的考虑235
8.3.1 传热计算的顺序235
8.3.2 燃气涡轮发动机加速性的试验值与计算值的比较237
8.4 在自动化设计系统(САПР-Д和САПР-ДА)中使用的数学模型240
8.4.1 САПР-Д和САПР-ДА子系统建立的特点240
8.4.2 在方案设计阶段借助于自动化设计系统建立发动机动态模型的方法241
8.4.3 获得线性动态模型系数的算法245
8.4.4 自动建立快速计算的燃气涡轮发动机分段线性模型249
8.5 模拟试验台256
附录258
参考文献262