本發(fā)明涉及航空發(fā)動機(jī)領(lǐng)域，更具體地，涉及試車臺閥門相關(guān)的伺服控制機(jī)構(gòu)及方法。

背景技術(shù)：

1、航空發(fā)動機(jī)在壓氣機(jī)四級、七級和十級均設(shè)計(jì)有引氣孔，通過引氣管路可將發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的氣體引入飛機(jī)，為飛機(jī)的座艙等其他有氣體需求的位置提供氣源。故而在發(fā)動機(jī)試驗(yàn)時(shí)，需要在試車臺模擬設(shè)置飛機(jī)的部分引氣控制回路，當(dāng)發(fā)動機(jī)處于不同的試驗(yàn)工況下，通過調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)引氣量的大小，獲取引氣對發(fā)動機(jī)性能的影響，同時(shí)錄取發(fā)動機(jī)安裝狀態(tài)下性能。為了更好地驗(yàn)證發(fā)動機(jī)引氣狀態(tài)下的性能，要求引氣流量能夠與發(fā)動機(jī)工況變化實(shí)現(xiàn)聯(lián)動，這就對引氣閥門的精密控制，如控制策略、控制算法、控制機(jī)構(gòu)選型等提出了較高要求。通常設(shè)置相關(guān)的引氣管路與發(fā)動機(jī)引氣孔連接，引氣管路上安裝引氣閥門，通過控制引氣閥門的開度達(dá)到控制引氣量的目的，進(jìn)行獲知發(fā)動機(jī)在不同工況、不同引氣量時(shí)的性能表現(xiàn)。

2、現(xiàn)階段國內(nèi)航空發(fā)動機(jī)的研制僅針對相應(yīng)的引氣控制需求設(shè)計(jì)專用的控制機(jī)構(gòu)，該設(shè)計(jì)雖然實(shí)現(xiàn)了引氣試驗(yàn)的需求，但也造成了工裝的閑置與浪費(fèi)。另外，現(xiàn)有的一部分車臺會選用集成度較高的引氣閥門，進(jìn)而簡化控制系統(tǒng)。基于一個實(shí)例，引氣閥門選用氣動閥門/電動閥門，閥門本身搭載較為復(fù)雜的電氣裝置，控制系統(tǒng)僅需發(fā)送/接收通用的模擬量信號，即可控制/接收閥門開度/反饋，雖然氣動/電動閥門對控制系統(tǒng)的接口需求較少，然而氣動/電動閥門的閥門響應(yīng)較液動閥門較差，故而無法更好地反應(yīng)發(fā)動機(jī)的引氣性能?；诹硪粚?shí)例，引氣閥門選用液動閥門，為了簡化控制系統(tǒng)的設(shè)備選型，需要液動閥門廠家集成比例閥/電液伺服閥、各類調(diào)理后的位置反饋，控制系統(tǒng)僅需發(fā)送/接收通用的模擬量信號，即可控制/接收閥門開度/反饋，閥門的響應(yīng)較好，然而如此集成度高的液動引氣閥門會給試車臺帶來非常大的工裝改造力度，并且由于閥門流通能力的匹配性，可能導(dǎo)致該復(fù)雜閥門僅能應(yīng)用于該場景，無法重復(fù)使用，帶來較大的資源浪費(fèi)。

3、由此，現(xiàn)有的閥門控制機(jī)構(gòu)中，存在的不足之處在于：對閥門的集成度要求較高，閥門缺少重復(fù)利用場景，極易由于閥門制造階段的偏差造成項(xiàng)目延期；控制系統(tǒng)的輸入輸出能力取決于控制器的能力，均為常規(guī)的電氣信號，間接降低了控制系統(tǒng)的控制能力。

4、因此需要使用一種伺服控制機(jī)構(gòu)，既能夠保證閥門的響應(yīng)，又可提高閥門的重復(fù)利用率，提高控制系統(tǒng)的重復(fù)利用率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、提供本公開內(nèi)容以便以簡化形式介紹將在以下具體實(shí)施方式中進(jìn)一步的描述一些概念。本公開內(nèi)容并非旨在標(biāo)識所要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵特征或必要特征，也不旨在用于幫助確定所要求保護(hù)的主題的范圍。

2、本公開的目的之一在于提供一種伺服控制機(jī)構(gòu)，選用內(nèi)置多組電液伺服閥的閥島作為驅(qū)動元件，匹配不同控制信號輸出范圍的控制系統(tǒng)，可以滿足多種簡易液動閥門的作動條件，控制系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)計(jì)多路液動閥門反饋信號調(diào)理裝置，最大限度地降低閥門的集成度，進(jìn)而降低閥門的加工難度，提升閥門的重復(fù)利用率，并且拓寬控制系統(tǒng)的控制能力。

3、根據(jù)本公開的一個方面，提供了一種閥門伺服控制機(jī)構(gòu)，包括：閥島，該閥島包括相互獨(dú)立的多個電液伺服閥；連接閥島的相互獨(dú)立的多個閥門；以及與閥島和該多個閥門相連的伺服控制裝備，伺服控制裝備包括：控制器輸出裝置，該控制器輸出裝置包括相互獨(dú)立的多個控制器輸出模塊，用于向閥島提供控制信號；控制器輸入裝置，該控制器輸入裝置包括相互獨(dú)立的多個控制器輸入模塊，用于接收來自該多個閥門中所使用的閥門的反饋信號；信號驅(qū)動裝置，該信號驅(qū)動裝置包括相互獨(dú)立的多個信號驅(qū)動模塊，用于調(diào)整來自控制器輸出裝置的控制信號，以匹配閥島中所使用的電液伺服閥；信號調(diào)理裝置，該信號調(diào)理裝置包括相互獨(dú)立的多個信號調(diào)理模塊，用于調(diào)整來自該多個閥門中所使用的閥門的反饋信號，以匹配控制器輸入裝置；以及隔離裝置，用于將信號驅(qū)動裝置和信號調(diào)理裝置與閥島、該多個閥門、控制器輸出裝置和控制器輸入裝置進(jìn)行隔離。

4、在本公開的一個實(shí)施例中，該多個閥門各自設(shè)置有位置反饋傳感器，并且該多個閥門相互獨(dú)立。

5、在本公開的另一實(shí)施例中，隔離裝置包括：相互獨(dú)立的多個信號驅(qū)動隔離模塊，其中每個信號驅(qū)動隔離模塊用于將信號驅(qū)動裝置中對應(yīng)的信號驅(qū)動模塊與閥島、該多個閥門、控制器輸出裝置和控制器輸入裝置進(jìn)行隔離；以及相互獨(dú)立的多個信號調(diào)理隔離模塊，其中每個信號調(diào)理隔離模塊用于將信號調(diào)理裝置中對應(yīng)的信號調(diào)理模塊與閥島、該多個閥門、控制器輸出裝置和控制器輸入裝置進(jìn)行隔離。

6、在本公開的另一實(shí)施例中，每個信號驅(qū)動模塊包括一組輸出靈敏度調(diào)節(jié)器件，以用于根據(jù)閥島中每個電液伺服閥的驅(qū)動信號范圍進(jìn)行輸出靈敏度調(diào)節(jié)；并且每個信號調(diào)理模塊包括一組輸入靈敏度調(diào)節(jié)器件，以用于根據(jù)所使用的閥門的工作特性、精度采集需求、控制器輸入裝置的能力進(jìn)行輸入靈敏度調(diào)節(jié)。

7、在本公開的進(jìn)一步實(shí)施例中，該閥門伺服控制機(jī)構(gòu)進(jìn)一步包括：存儲器，用于存儲與該多個閥門中的每個閥門相對應(yīng)的閥門伺服控制機(jī)構(gòu)的多個配置狀況，其中每個配置狀況包括隔離裝置的啟用狀態(tài)、信號調(diào)理裝置的靈敏度、以及信號驅(qū)動裝置的靈敏度。

8、在本公開的另一方面，提供了一種閥門伺服控制方法，該閥門伺服控制方法應(yīng)用于如本公開中所述的閥門伺服控制機(jī)構(gòu)，該閥門伺服控制方法包括：判斷控制器輸出裝置中的控制器輸出模塊的輸出能力是否滿足閥島中所使用的電液伺服閥的驅(qū)動需求；基于控制器輸出模塊的輸出能力是否滿足所使用的電液伺服閥的驅(qū)動需求來確定是否要啟用相應(yīng)的信號驅(qū)動模塊來調(diào)整相應(yīng)控制器輸出模塊輸出的控制信號；判斷控制器輸入裝置中的控制器輸入模塊的輸入能力是否滿足所使用的閥門的位置反饋傳感器的采集需求；以及基于控制器輸入模塊的輸入能力是否滿足所使用的閥門的位置反饋傳感器的采集需求來確定是否要啟用相應(yīng)的信號調(diào)理模塊來調(diào)整來自相應(yīng)閥門的反饋信號。

9、在本公開的一個實(shí)施例中，基于控制器輸出模塊的輸出能力是否滿足所使用的電液伺服閥的驅(qū)動需求來確定是否要啟用相應(yīng)的信號驅(qū)動模塊來調(diào)整相應(yīng)控制器輸出模塊輸出的控制信號進(jìn)一步包括：在來自控制器輸出模塊的輸出信號滿足所使用的電液伺服閥的驅(qū)動需求的情況下，啟用隔離裝置中與所使用的電液伺服閥相對應(yīng)的信號驅(qū)動隔離模塊，直接將輸出信號傳送到閥島，或者在輸出信號不滿足所使用的電液伺服閥的驅(qū)動需求的情況下，不啟用隔離裝置中與所使用的電液伺服閥相對應(yīng)的信號驅(qū)動隔離模塊，通過信號驅(qū)動模塊調(diào)整輸出信號以匹配閥島中所使用的電液伺服閥。

10、在本公開的進(jìn)一步實(shí)施例中，通過信號驅(qū)動模塊調(diào)整輸出信號以匹配閥島中所使用的電液伺服閥進(jìn)一步包括：信號驅(qū)動模塊根據(jù)所使用的電液伺服閥的驅(qū)動信號范圍來調(diào)整輸出靈敏度檔位以獲得滿足所使用的電液伺服閥的需求的輸出信號，并且將所獲得輸出信號傳送到閥島。

11、在本公開的另一實(shí)施例中，基于控制器輸入模塊的輸入能力是否滿足所使用的閥門的位置反饋傳感器的采集需求來確定是否要啟用相應(yīng)的信號調(diào)理模塊來調(diào)整來自相應(yīng)閥門的反饋信號進(jìn)一步包括：在輸入能力滿足所使用的閥門的位置反饋傳感器的采集需求的情況下，啟用隔離裝置中與所使用的閥門相對應(yīng)的信號調(diào)理隔離模塊，直接將來自所使用的閥門的反饋信號傳送到控制器輸入裝置，或者在輸入能力不滿足所使用的閥門的位置反饋傳感器的采集需求的情況下，不啟用隔離裝置中與所使用的閥門相對應(yīng)的信號調(diào)理隔離模塊，通過信號調(diào)理模塊調(diào)整來自所使用的閥門的反饋信號以匹配控制器輸入裝置。

12、在本公開的進(jìn)一步實(shí)施例中，通過信號調(diào)理模塊調(diào)整來自所使用的閥門的反饋信號以匹配控制器輸入裝置進(jìn)一步包括：信號調(diào)理模塊根據(jù)所使用的閥門的實(shí)際工作狀態(tài)來調(diào)整輸入靈敏度檔位以獲得滿足控制器輸入裝置的采集能力的輸入信號，并且將所獲得輸入信號傳送到控制器輸入裝置。

13、在本公開的另一實(shí)施例中，該閥門伺服控制方法進(jìn)一步包括：存儲與該多個閥門中的每個閥門相對應(yīng)的閥門伺服控制機(jī)構(gòu)的多個配置狀況，其中每個配置狀況包括隔離裝置的啟用狀態(tài)、信號調(diào)理裝置的靈敏度、以及信號驅(qū)動裝置的靈敏度；基于所使用的第一閥門來調(diào)用該多個配置狀況中與第一閥門相對應(yīng)的第一配置狀況；以及在檢測到從第一閥門切換到該多個閥門中的第二閥門時(shí)，停用第一配置狀況，并且調(diào)用該多個配置狀況中與第二閥門相對應(yīng)的第二配置狀況。

14、通過閱讀下面的詳細(xì)描述并參考相關(guān)聯(lián)的附圖，這些及其他特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見。應(yīng)該理解，前面的概括說明和下面的詳細(xì)描述只是說明性的，不會對所要求保護(hù)的各方面形成限制。