MODEL BASED ENGINE INLET CONDITION ESTIMATION

• Main Authors: MEISNER, RICHARD P, BRITTEN, ALEXANDRA I, POTH, STEFAN M, KARPMAN, BORIS
• Format: Patent
• Language: English; French
• Published: 18.09.2014
• Subjects: AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; BLASTING; COMBUSTION ENGINES; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS; ENGINE PLANTS IN GENERAL; GAS-TURBINE PLANTS; HEATING; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS; LIGHTING; MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; MEASURING; MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER,MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; MEASURING TEMPERATURE; MECHANICAL ENGINEERING; NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAMTURBINES; PHYSICS; STEAM ENGINES; TESTING; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; WEAPONS

A gas turbine engine inlet sensor fault detection and accommodation system comprises an engine model, an engine parameter comparison block, an inlet condition estimator, control laws, and a fault detection and accommodation system. The engine model produces a real-time model-based estimate of engine parameters. The engine parameter comparison block produces residuals indicating the difference between the real-time model-based estimate of engine parameters and sensed values of the engine parameters. The inlet condition estimator iteratively adjusts an estimate of inlet conditions based on the residuals. The control laws produce engine control parameters for control of gas turbine engine actuators based on the inlet conditions. The fault detection and accommodation system detects faults in inlet condition sensors, selects sensed inlet conditions for use by the control laws in the event of no fault, and selects estimated inlet conditions for use by the control laws in the event of inlet condition sensor fault. L'invention concerne un système de réception et de détection de défauts de capteur d'entrée de moteur à turbine à gaz qui comprend un modèle de moteur, un bloc de comparaison de paramètre de moteur, un dispositif d'estimation de condition d'entrée, des lois de commande, et un système de réception et de détection de défauts. Le modèle de moteur produit une estimation basée sur un modèle en temps réel de paramètres de moteur. Le bloc de comparaison de paramètre de moteur produit des résidus indiquant la différence entre l'estimation basée sur le modèle en temps réel des paramètres de moteur et des valeurs détectées des paramètres de moteur. Le dispositif d'estimation de condition d'entrée règle de manière itérative une estimation de conditions d'entrée sur la base des résidus. Les lois de commande produisent des paramètres de commande de moteur pour la commande des actionneurs de moteur à turbine à gaz sur la base des conditions d'entrée. Le système de réception et de détection de défauts détecte des défauts dans des capteurs de condition d'entrée, sélectionne des conditions d'entrée détectées pour une utilisation par les lois de commande dans le cas d'absence de défaut, et sélectionne des conditions d'entrée estimées pour une utilisation par les lois de commande dans le cas d'un défaut de capteur de condition d'entrée.