本发明涉及一种涡轮发动机螺桨推进器的动态控制，其中改变螺桨桨距从而产生螺桨速度的理想变化。调整发动机功率控制来提供螺桨桨距调速器的动态补偿。 应用螺桨的飞机推进器系统必须同时控制发动机功率和螺桨速度，这已是公知的现有技术。当飞机在地面上运输时，发动机功率是由螺距桨桨距控制，及螺桨速度是由调节发动机燃料来控制。当飞机飞行时，通常发动机功率是由控制发动机燃料来控制，而螺桨速度是由控制螺桨桨距来控制。
设置全权限数字电子控制（FADEC）来控制发动机，这在本技术领域中也是共知的。该数字电子控制基本上包括控制和补偿涡轮-螺桨组合所需的全部输入和输出信息。
发动机燃料要求在地面上控制，其原因是，当桨叶处于小桨距时因任何桨距变化将降低速度，而不是增加速度，因为许多功率被吸收掉，故地面上功率不能减少。
飞行中螺桨速度控制的一个典型例子是调节螺桨桨距来产生理想的螺桨速度。这种类型的桨距控制一般是一个积分控制，其中螺桨桨距的速率是与测得的螺桨速度误差成比例。这种类型螺桨速度控制由于涉及到螺桨极线惯性矩的动态滞后，再加上以发动机动力涡轮随飞行条件而变化，所以在某些飞行条件下具有临界的稳定性。
对螺桨速度控制一般提供动态补偿来提高螺桨调速稳定性。该动态补偿修正了规定螺桨速度误差如何调节螺桨桨距的控制规律。动态补偿应按飞行条件和发动机功率的函数关系而变化，从而产生最佳速度控制动态特性。然而现有技术中的典型螺桨控制是使用恒定的动态补偿值，这与大多数操作条件下最佳动态补偿有很大不同。
如果现有技术中，动态补偿可由螺桨控制来提供，则螺桨调速器中的硬件将大大增加其复杂性，为了在各种工作条件下提供接近最佳动态性能，这是需要的，因为在各个控制中缺少一个全权限数字电子控制附加指令，所以各控制一定要设计到系统中去。
现有技术的螺桨调速器的动态补偿是采用多种机械方式，其结果是提供了动态补偿，但却引起螺桨桨距与螺桨转速误差成比例地运动。
本发明所提供的补偿，能产生一种螺桨扭矩与螺桨速度误差成比例的变化。发动机动力涡轮扭矩与发动机动力涡轮速度成比例地变化。
本发明利用发动机燃料控制来调整发动机功率以便给螺桨桨距调速器提供动态补偿。一个典型的发动机控制是一个全权限数字电子控制（FADEC），该控制根本上包含有发动机整个工作范围内产生接近最佳动态补偿所需的全部信息。本发明不需要附加FADEC输入或输出接口。动态补偿是由FADEC软件完成，该软件要求最少的硬件。该动态补偿不需要螺桨桨距控制中地动态补偿，且不用大量硬件。
本发明给螺桨桨距调速器提供一个更接近的最佳动态补偿，并作出改进减少了硬件复杂性。本发明利用全权限数字电子控制（FADEC）来实施发动机功率的变化。
由于螺旋桨靠动力涡轮通过减速器来驱动，因此很明显发动机动力涡轮扭矩对发动机动力涡轮速度的动态补偿与螺桨扭矩对现有技术中所应用的螺桨速度稳定值的动态补偿具有相似的效果。
本发明的目的就是给根据发动机各种工作条件和飞行条件而变化的螺桨调速器提供动态补偿。
本发明另一个目的就是给螺桨桨距调速器提供动态补偿提高控制稳定性。
螺桨桨距调速器的补偿是由涡轮发动机和螺旋桨的动力来决定。补偿用功率变化可由燃料控制或油门杆角度（PLA）来加以控制。当PLA选定时，比例增益，即随动力涡轮速度变化的PLA变化也可选定。
附图简要说明：
图1 示出施加到电子发动机燃料控制的动态补偿。
图2 示出调速器和动力涡轮-螺桨组合的线性化方框图。
图3 示出如图2所示的动力涡轮-螺桨模型的简化的线性化方框图。
图4 是图2模型的简化线性化方框图。
图5 示出图1动态补偿的改进形式。
其中有一个与指定的发动机功率和飞行条件成函数关系的附加补偿。
实施本发明的最佳方式。本发明中，FADEC（全权限数字电子控制）是一个术语，用来描述一种根据通用电气公司设计的特种控制。然而，本发明也可能使用因此任何单独的电子发动机控制（EEC）。本发明提供螺桨调速器的补偿及能组合到任何合适的电子发动机燃料控制的软件中。该控制依靠油门杆角度来控制，调节油门杆角度，就可补偿桨距调速器。
发动机动力涡轮扭矩对速度动态补偿具有如螺桨扭矩对现有技术中所用的螺桨动态补偿同样基本效果，这是因为动力涡轮通过减速器接到螺桨的缘故。
图1示出施加到电子发动机控制或全权限数字电子控制的动态补偿。总和线10的输入是动力涡轮的速度NPT和动力涡轮参考速度NPT-REF常数K代表比例控制规律，用来修正小于动力涡轮速度的（线12）动力涡轮参考速度以便提供动态补偿D.C，该补偿（D.C）加到电子发动机控制（16）。D.C信号可用来修正油门杆角度（PLA）信号，该PLA信号控制燃料因而也控制发动机功率。该PLA置于数字控制16中。示于图1的权限极限值仅仅是输到燃料控制中的最大和最小值极限的补偿值。
常数K是通过考虑调速器和发动机一起工作时的效应来确定的。
本发明提供如图1大体所示的螺桨调速器的动态补偿。动力涡轮参考速度NPT-REF和测得的动力涡轮速度NPT一起供给总和结10。线12上差分信号送到一个部分控制规律装置13。比例增益值K是与随着螺桨速度（△Np）变化的油门杆角度（PLA）变化成函数关系。
输出比例控制规律14被馈送到装置15以便将权限极限值迭加在动态补偿信号上。动态补偿信号在引出权限极限15时，加到数字控制16，控制16控制发动机功率。数字控制16也可以是电子发动机控制（EEC）或是周知的全权限数字电子控制（FADEC）。
图1中，比例控制规律K（13）是由待补偿的螺桨调速器的各个参数来确定。一个确定常数K的例子示于图2，3和4。
一个典型的螺桨调速器的简化的线性化方框图如图2所示。常用调速器通过变化螺桨桨距来给螺桨提供速度控制。这个装置是目前使用中的典型例子也是一种可利用本发明补偿的一种调速器。在总和结17中产生从螺桨参考速度变化中减去螺桨速度变化。方框18是螺桨调速器，并由通项Kgov÷S表示。方框18中分母项S是通用的拉氏变换变量，说明调速器控制规律是一个积分控制。速调器18的输出是桨叶角位置上一个变量△β19。整个螺桨调速器控制用参考数码17，18，19来描述。
在图2的20处由虚线划开的右边示出一个螺桨和动力涡轮模型。在方框12中示出螺桨扭矩相对于桨叶角变化的变化或偏导数Qp相对于桨叶角偏导数△β的变化。然后方框21的输出加到总和结22。螺桨速度△Nprop变化反馈到方框23。方框23中扭矩总变化△Qp相对于螺桨速度变化△Np而定，方框23输出在总和结22上减去总结输出30是用于加速或减速极线惯性矩Jtotal的扭矩。
方框24示出螺桨，齿轮箱和动力涡轮的总的极线惯性矩，Jtotal代表有关螺桨轴的总的极线惯性矩。图2和图4中所规定的调速器增益或KGov值的计算由以下方程1-11中加以论证。
图2中螺桨加动力涡轮部分的模型能重新排列如图3。在这个例子中螺桨速度变化除以β变量如下所示：
同时图3中由下式表示：
图4示出如图3所示的带有螺桨和动力涡轮的模型的螺桨调速器的线性化方框图。
图4方框图的变换函数如下：
方程（3）是一个二次方程式它可表达为：
（ (S)/(ωn) ）2+2Z（ (S)/(ωn) ）+1 （4）
此方程中Wn是固有频率及Z是阻尼比
因此
Wn=［KGOV(△Np△β)Tp］12]]>
Z =12［KGOV(△Np△β)(Tp)］12]]>(5)
解析后能看出，目前所用的螺桨调速器能用许多方式来加以改进或补偿。首先能按上面二次方程式特性所示，提高阻尼比（Z）来改进调速器稳定性。其次通过减少△β除TAUP和/或△Np来提高阻尼比。第三通过提高随螺桨速度变化的螺桨扭矩变化的有效值到来减少被除以△β的TAUp和△Np
随着螺桨速度Np变化的螺桨扭矩Qp变化有效值可通过增加控制规律来增加，从而提供相对于螺桨速度△Np变化的螺桨扭矩变化，其结果是：
现在回到参照图1，方框13，能看出增益值K必须确定。K由下面三个步骤来确定。
步骤1：选定控制阻尼比值（Z），以便满足控制稳定性的规定准则。
步骤2：计算相对于螺桨速度控制变化的螺桨扭矩变化，这将产生理想的阻尼比（Z）其中：
步骤3，计算产生相对于螺桨速度控制变化的螺桨扭矩变化所需的比例增益（K）。
由于被△速度螺桨除的扭矩螺桨是螺桨扭矩的变化，它是由油门杆角度（PLA）中一个指令性变化而形成的，则
因此，增益（K）如下：
其中Np除△PLA是比例增益K，它是随螺桨速度变化的PLA变化。
现在参照图5，总和结1，示出动力涡轮参考速度和动力涡轮实测速度的和。在方框13中比例控制规律K，方框15中权限极限值及发动机功率控制16全部如图1所述。图5提供按发动机功率和飞行条件的函数关系而变化的动态补偿的条件以便在各种工作条件下产生一个接近最佳动态补偿。指出的空速（KIAS）25被加到单变的功能块26，然后加到倍增块27。同时，指令性的油门杆角度（PLA）被加到单变功能块28和倍增块29。
在此例子中，控制是通过修正指令性汕门杆角度来获得。然而，应认为可利用最终影响发动机动力涡轮扭矩的信号。同时，图5示出利用空速（KIAS）和预定动态补偿的油门杆角度。所以应认为预定动态补偿从而产生接近一最佳动态性能的其它方法存有着。
比例控制规律（方框13）的其他替换形式也存在着例如能用下式代替K
(KTS)/(TS+1) （11）
τ必须足够大以便需要动态补偿时的频率上产生一个比例控制。
虽然现已示出本发明，也以最佳实施例加以说明，但本专业的技术人员应该知道，上述各种形式的变化，省略和删去以及由此而产生的详细细节均不能离开本发明的精神和范围。