【行业动态】微小型燃机数控系统控制规律及算法研究取得进展

控制系统在燃气轮机运行中占有相当重要地位，可称得上燃机的大脑，然而其核心技术一直被国外几大燃气轮机制造商所垄断。针对上述问题，研究所轻型动力实验室开展了微小型燃气轮机控制系统关键技术研究与数控系统的研发。

在控制规律及算法关键技术方面，针对微小型燃气轮机部件特性及工作特点，建立了燃气轮机数学模型。通过燃机模型揭示了燃油控制和可调导叶控制特征，形成了燃油闭环控制和可调导叶控制算法，为微小型燃气轮机数控系统程序设计提供了重要技术支撑。 

在数控系统软硬件设计方面，借鉴国外燃机数控系统研制经验，提出了一种多余度可扩充可移植的软硬件设计方法，构建了微小型燃气轮机控制硬件系统，其控制硬件系统如图1所示。完成了数控系统冷运转、假开车、正常启动、燃油控制、可调导叶控制及正常停车等程序编制，以及控制系统主界面、燃油系统、滑油系统、启动检测、调试、报警保护及参数设置等界面设计，其数控系统软件界面如图2所示，研制出一套微小型燃气轮机数控系统。 

在数控系统性能验证方面，通过燃气轮机数学模型，构建了微小型燃气轮机数控系统软件在环仿真平台，初步考核了数控系统性能，将要开展数控系统半物理试验和微小型燃机上的应用，其燃机数学模型如图3所示。 

该研究先后获得所长基金前沿部署和某型微小型燃气轮机控制系统横向课题等项目经费资助，申请和授权国内发明专利6项，申请国际发明1项，研究成果已发表在《Propulsion and Power Research》和《燃气轮机技术》上。 

图1 数控系统硬件           图2 数控系统软件界面 

图3 燃机数学模型 

来源：中科院热物理所轻型动力实验室

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