가변 안내익을 이용한 터보팬 엔진 제어시스템

Abstract

항공기용 터보팬 엔진의 성능이 이륙과 같이 급격하게 변하는 상황일 때 압축기에서 서지현상이 발생할 수 있는데, 본 논문에서는 이를 방지하는 것을 목적으로 한다. 제안된 시스템은 연료유량을 개루프 명령으로 생성하고, 가변 안내익을 폐루프로 설계하여 터보팬 엔진에 대한 제어시스템을 고전적인 PID제어기와 퍼지 추론 기법을 적용하여 설계하였다. 시뮬레이션은 SIMULINK를 이용하였는데, 제어로직 구성을 위한 동역학적 모델링은 NPSS(엔진해석프로그램)와 SIMULINK를 연동시켜주는 SIMUNLINK BLOCK인 NPSS S-function을 설계하여 이용하였다. 그리고 시뮬레이션 결과로 PID와 Fuzzy 모든 방법에 있어 VIGV의 제어결과로 서지현상을 방지할 수 있음을 증명하였다. Surge phenomenon can be occurred in a compressor when the performance of turbofan engine for an aircraft is changed considerably such as take-off phase. This study is aimed to avoid surge phenomenon. This paper propose the PID and Fuzzy control System for the turbofan engine with control inputs, the VIGV(Variable Inlet Guide Vane) in closed loop, and the fuel mass flow in open loop. We design the Dynamic modeling, NPSS S-function, which is connection block of simulink between NPSS(Engine analysis program) and Simulink. Finally, we certify the performance to prevent a serge phenomenon in the VIGV control system using the both methods, PID and fuzzy.