طراحی و شبیه‌سازی یک کنترلر انتخابگر برای کنترل یک موتور میکروتوربوفن در مأموریت پرواز

نویسندگان

1 استادیار، دانشگاه بوعلی سینا، همدان،ایران

doi
چکیده

موتورهای میکروجت به طور گسترده­ای به‌عنوان پیشران سامانه­های هوایی بکار گرفته می­شوند. تبدیل این دسته از موتورها به فرم موتورهای میکروتوربوفن در سال‌های اخیر مورد توجه قرار گرفته است. دلیل این امر بهبود مصرف سوخت ویژه و بالابردن مداومت پروازی و برد سامانه هوایی است. یک نکته مهم در دستیابی به موتورهای میکروتوربوفن، توسعه یک سامانه کنترلی جهت کنترل تراست و محدودیت‌های موتور با استفاده از امکانات و تجهیزات موتور میکروجت پایه است. در مقاله حاضر، طراحی یک کنترلر با ساختار انتخابگر برای یک موتور میکروتوربوفن تک‌محوره انجام می­شود. باتوجه‌به اینکه کنترلر باید در شرایط پروازی عملکرد مؤثری در تأمین تراست و حفظ قیود داشته باشد، یک مأموریت پروازی جامع برای موتور تعریف می­شود. در مأموریت پروازی، درجه تراتل، عدد ماخ و ارتفاع سامانه تغییر کرده و شبیه­سازی رفتار موتور برای دو دمای محیط انجام می­گیرد. نتایج شبیه­سازی کنترلر پیشنهادی با کنترلر PI مقایسه شده است. کنترلر PI اگرچه دستور تراست را دنبال می‌کند؛ اما به‌اندازه 4% از قید مربوط به‌دور موتور و به‌اندازه 7/6% از قید مربوط به دمای گاز خروجی تجاوز می­کند. درحالی‌که کنترلر انتخابگر علاوه بر تأمین دستور تراست، محدودیت‌های حاکم بر موتور را در شرایط پروازی حفظ می­کند.