Brevet FR2134717A1 — publié le 19721208

La présente invention concerne un système de turbopropul-sion intégré, dans lequel sont intégrés la commande d'un système d'induction d'air variable, un col-éjecteur d'échappement et un moteur à turbine. Les commandes individuelles de base sont prë-5 vues pour chacune des variables du système individuel. En outre, une commande de surveillance permet 1'intercommunication entre les commandes de base choisies pour permettre aux commandes de base de fonctionner plus proche des limites du système de turbopropul-sion et d'assurer une opération optimale du système. 10 Selon l'état de la technique, les composants individuels du système de propulsion, notamment., l'entrée, le moteur et l'é-jecteur étaient disponibles séparément et assemblés par le fabricant de l'aéronef. En outre, des commandes pour chacun des composants individuels étaient aussi, disponibles. L'intercommunication 15 entre les commandes du système de propulsion fût gardée à un minimpm pour réduire l'interaction entre les composants, et de maintenir la responsabilité du fabricant pour chaque composant. Les systèmes de propulsion avancés pour l'aviation présente et future, vont des vitesses de vol subsoniques et superso-20 niques. Pour une performance et efficacité maximales du système, toutle syst&ie de propulsion doit fonctionner efficacement sur toute l'enveloppe de vol de l'aéronef et une opération continue proche des limites de fonctionnement physiques exige une meilleure performance du système de propulsion sous des conditions d'environ-25 nement. Le présent système de turboprepulsion intégré fournit une meilleure performance du fait, que les composants du système de propulsion sont entièrement intégrés dans une seule unité d'ensemble, et les commandes pour chacun des composants du système 30 sont entièrement intégrées par une commande de surveillance avec 1'intercommunication étant librement transmise entre les systèmes de commande de base pour assurer une opération optimale du système. Le système de turbopropulsion décrit ici comporte une entrée, un moteur et un éjecteur. L'entrée est un système d'induc-35 tion à air à compression extérieure-intérieure avec une entrée à géométrie variable, des portes de dérivation de débordement variables, et des portes d'écoulement d'air secondaires variables. Le moteur est une turbomachine de chauffage à double flux avec une purge de compresseur variable, des aubes directrices de compresseur 40 variables, un col de conduit variable, une dérivation variable 72 16001 2 2134717 de turbine, et une surface variable du col du générateur de gaz. Les deux régions alimentées en carburant sont celle de la combustion pour le générateur de gaz et celle pour le chauffage du con-' duit. L'éjecfceur comporte deux zones variables et un espace de 5 mélange pour les courants d'écoulement. Les deux zones variables sont les portes d'injection et un col d'éjecteur à surface variable. La commande de l'ensemble du système de turbopropulsion donne une meilleure performance pour régler et adapter l'entrée et le débit d'air du moteur, améliore la consommation de carburant, et donne 10 une marge supplémentaire de la stabilité de commande et d'écoulement de même, qu'une marge supplémentaire de performance et structurelle pendant les opérations critiques. Un système de commande de base est prévu pour chaque système variable individuel. En plus, une commande de surveillance 15 donne une intégration de l'ensemble de commande du système de turbopropulsion. La commande de surveillance reçoit les signaux d'entrée des différentes commandes de base individuelles, et reçoit aussi les signaux extérieurs concernant les conditions d'opération de l'aéronef. De ces différentes entrées, la commande de surveil-20 lance produit des données supplémentaires pour le système de commande de base, ajoutant aux commandes de base, ou retirant des commandes de base, de façon à augmenter l'enveloppe de commande du système pour l'ensemble du système de turbopropulsion par dessus et au delà de l'enveloppe fournie par la commande de base. 25 En d'autres mots, la commande de base, avec des entrées supplémentaires de la commande de surveillance, fonctionnera sur la variable du système de turbopropulsion sous son contrôle plus proche des limites qui fournissent une performance maximale que cela est possible avec la commande de base elle-même. Le résultat est 30 que les marges de performance et de stabilité de tout le système sont améliorées. Un avantage de la présente invention comprenant la commande d'un système de turbopropulsion par une commande de surveillance est que des commandes de base peuvent être ajoutées au système ou 35 retirées du système sans affecter radicalement l'ensemble de commande. Le travail de la commande de surveillance est de coordonner la commande fournie par chacune des commandes de base à l'ensemble du système de turbopropulsion dans le but spécifique de donner une performance maximale au système. 40 Différents degrés d'autorité pour une variable individuelle 72 16001 3 1134717 du système peuvent être attribues à la commande de base et/ou à la commande de surveillance. Il peut être souhaitable de commander une variable seulement par la commande de base, sans aucune entrée de la commande de surveillance. D'autre part, si une commande com-5 plète d'une variable est accomplie seulement par la commande de surveillance, cette variable sera maintenue à une position seulement si la commande de surveillance est retirée ou mise hors de service. Dans le présent système, la commande de surveillance peut être retirée ou désexcitée, et les systèmes de commande de 10 base donnent un niveau de performance pour chacune des variables du système pour produire une performance adéquate, inférieure à l'optimale, du système de turbopropulsion sans la commande de surveillance. En plus du système de commande de surveillance divulgué 15 ici, il est aussi divulgué de nouvelles commandes de base pour des variables choisies dans un système de turbopropulsion. Les, nouvelles caractéristiques supplémentaires de la présente invention incluent une commande de verrouillage d'intégrateur qui permet du système de commande de ne pas étendre son 20 fonctionnement au delà des limites des commandes du système, et une commande à taux variable qui change la compensation d'une variable du système selon la direction et la distance d'une limite de la variable. Le système de commande de l'invention sera décrit sans référence à des composants particuliers nécessaires pour 25 réaliser les fonctions désirées. Dans l'état actuel de la teçhni -que, beaucoup de ces fonctions peuvent être réalisées simplement avec des ordinateurs ou calculatrices de l'état de la technique. Les composants électroniques, hydrauliques et/ou hydro-mécaniques peuvent être utilisés sous n'importe quelle combinaison pour donner 30 les fonctions nécessaires au système tel que connu par les hommes de métier. Un objet de l'invention est donc de fournir un système de turbopropulsion intégré comprenant un système d'induction d'air variable, un- moteur à turbine et un col-éjecteur d'échappement. 35 Un systeme de commande de base est prévu pour chaque variable devant être contrôlée. En outre, il est prévu une commande de surveillance qui reçoit les entrées des commandes de base et qui reçoit aussi les signaux extérieurs. La commande de surveillance fournissant'alors des entrées supplémentaires aux commandes de 40 base pour rendre optimale l'opération des commandes de base et 72 16001 4 ZI 34717 d'assurer une commande optimale de l'ensemble du système de turbopropulsion, chaque commande de base est suffisante pour'~produire une opération acceptable, bien qu'inférieure à "l'optimale, si la commande de surveillance est désexcitée. Des commandes de 5 base peuvent être retirées du système, ou d'autres commandes "de base supplémentaires peuvent être ajoutées selon la configuration précise du système de turbopropulsion sans exiger des changements étendus dans le système de commande de surveillance. Selon d'autres aspects de l'invention, il est pré-10 vu de nouvelles commandes de base pour les variables individuelles du système. Celles-ci incluent une nouvelle commande de marge de l'excès du ventilateur, un nouveau système de commande du carburant du générateur à gaz,; un nouveau système de commande de la température d'entrée de la turbine, une nouvelle commande de liitti-15 te de la vitesse du rotor du générateur à gaz, une nouvelle commande de la limite de la marge de surplus et une nouvelle commande de la zone de dérivation basse de turbine. D'autres modes de réalisation de l'invention incluent une nouvelle commande de verrouillage d'intégrateur qui utilise une 20 logique pour permettre au système de commande de ne pas étendre son fonctionnement au delà des limites du système contrôlé. Un autre mode de réalisation de l'invention incorpore une nouvelle commande de taux variable qui règle le gain d'un, réseau de compensation en fonction de la direction du mouvement 25 et de la distance d'une limite d'une variable contrôlée. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront de la description qui va suivre de plusieurs exemples de réalisation et en se référant aux dessins annéxës sur lesquels: La Figure 1 est un schéma d'un système de turbopro-30 pulsion intégré incluant les variables de commande. La Figure 2 est un schéma des commandes de base pour les variables du syst&ae de turbopropulsion de la figure 1, ensemble avec l'interaction de la commande de surveillance avec les commandes de base. 35 La Figure 3 est un schéma montrant les détails du contrôle de la géométrie de l'entrée de la figure 2. La Figure 4 est un schéma montrant la commande de la géométrie du compresseur de la figure 2. La Figure 5 est un schéma montrant des détails su-40 plëmentaires de la commande du carburant du générateur à gaz de 72 V6001 5 2134717 la Figure 2. Les Figures 6 à 13 montrent partiellement en schéma les détails spécifiques de la commande du carburant du générateur à gaz de la figure 5. 5 La Figure 14 est un schéma de détails supplémentaires de là commande du carburant du chauffage du conduit de la figure 2. La Figure 15 est un schéma de détails supplémentaires de la commande de dérivation basse de turbine, de la commande du col.du chauffage du conduit et de la commande du col du générateur 10 à gaz de la figure 2. Les Figures 16 à 18 montrent partiellement et schëmati-quement des détails spécifiques de la commande des débits d'air x du moteur de la figure 15. La Figure 19 montre schématiquement des détails de la 15 commande de verrouillage de l'intégrateur. _ , La Figure 20 montre schématiquement la commande du taux variable montrée dans le schéma de la figure 12. 7 La Figure 1 représente le système de turbopropulsion intégré, qui doit être contrôlé. Le système de turbopropulsion 20 comporte une entrée, un moteur et un éjecteur. L'entrée 10 est un système d'induction d'air de compression extérieure- intérieure avec une géométrie d'entrée variable qui peut être contrôlée par le mouvement de la pointe d'entrée 12. L'entrée 10 comporte aussi des portes 14 variables de dérivation 25 de débordement,et des portes 16 variables, d'écoulement d'air secondaire. Le moteur 18 est une turbomachine de chauffage à double flux avec une purge 20 variable de compresseur, des aùbes directrices 22 dé compresseur variables, un col de conduit 24 variable, 30 une dérivation variable 26 de turbine et une zone de col variable 28 de générateur à gaz. Les deux zones à carburant dans le système de turbopropulsion sont celles de la combustion 36 du générateur à gaz et celles du chauffage 38 du conduit. L'éjecteur 30 comporte deux zones variables, les portes 35 d'entrée 32 et un col d'éjecteur 34 à surface variable et un espace de mélange. Les composants du système de turbopropulsion incluant l'entrée 10, le moteur 18 et 1'éjecteur 30 sont bien connus de l'état de la technique. De même, les variables contrôlées et les mo-40 yens pour contrôler chaque variable sont bien connus des hommes du 72 16001 6 2134717 10 métier. Il est aussi évident que les enseignements de la présente invention peuvent être appliqués à d'autres systèmes de turbopropulsion qui contiennent d'autres éléments variables, ou desquels des éléments variables ont été éliminés selon l'application du système" de turbopropulsion particulier. La Figure 2 représente la relation des systèmes de commande de base pour chacune des variables du système de turbopropulsion et leur relation de la commande de surveillance par rapport aux systèmes de commande de base. Les systèmes de commande de base sont représentés dans un bloc désigné par la référence numérique 40 et comportent une pluralité de commande de base individuelles. La commande de surveillance 42 communique avec la commande de base 40 tel que décrit ci-après, recevant l'information de la commande de base 40 et donnant des entrées supplémentaires à 15 celle-ci. La commande de surveillance 42 reçoit aussi des signaux extérieurs montrés en 44. Ne sont pas représentés sur la figure 2 les différentes entrées, tel que température, pression etc... qui sont alimentées du système de turbopropulsion à chacune des commandes individuelles que comporte le système de commande de 20 base 40 et sur lequel fonctionne chacune-des commandes de base individuelles. " Le système de commande de base 40 comporte des commandes de base individuelles suivantes: la commande 46 de la géométrie de l'entrée fonctionne pour donner la pression d'entrée maximale 25 sur la face du moteur 18 tout en minimisant les distortions de pression et perturbations. La commande de la position (X ) de la 5 pointe d'entrée, de la position 14 (^p) 3e la porte de dérivation de l'entrée et de la position 16 (ASEC ) de la porte de l'écoulement d'air secondaire soit contrôlée par la commande 46 de la géométrie 30 de l'entrée. Les entrées à la commande 46 de la géométrie de l'entrée, comportent le rapport de pression de l'entrée, la position actuelle de la pointe, le rapport des pressions de choc, l'attitude de-l'aéronef, l'accélération et le nombre Mach. La commande de la-géométrie d'entrée sera décrite en détail avec la figure 3. 35 La commande 48 de la géométrie du compresseur comporte la commande de la purge du compresseur 20 (CB) et la commande de la position des aubes 22 (CVA) variables du compresseur. La purge du compresseur et les aubes directrices d'entrée sont réglées en fonction de la vitesse du compresseur et la température d'entrée 40 du compresseur. La commande de la géométrie du compresseur est- •• . _ «à 72 16001 7 2.134717 décrite avec la Figure 4. La commande 50 du carburant du générateur à gaz produit un signal (W^) sept signaux d'erreur sont produits et comparés, à l'erreur demandant le plus faible changement de débit de carburant choisi pour commander la soupape d'injection. 10 La commande 52 du carburant de chauffage pour le conduit a pour fonction principale de contrôler le débit de carburant dans * le chauffage du conduit 38 (W^) . Les entrées à la commande du carburant pour le chauffage du conduit comportent la température d'entrée au conduit, la surface du col du conduit et l'angle du le-*15 vier de puissance. Les fonctions supplémentaires de la commande du chauffage du conduit sont la commande du taux du levier de puissance et la demande de la surface nominale du col du conduit. La commande ,52 du carburant du chauffage du conduit est décrite en détail avec la Figure .14. 20 La commande de dérivation de turbine 54 commande la surface de dérivation 26 (LTBA). Cette commande est utilisée pour contrôler la vitesse du générateur à gaz pour contrôler ainsi l'écoulement d'air au générateur à gaz. La commande 56 contrôle la sirfape «Je col 24 (DNA) qui est utilisée pour contrôler la 25 marge du surplus du ventilateur en fournissant une réduction du débit d'air du ventilateur. La commande 58 du col du générateur à gaz contrôle -la surface 28 (GGNA), laquelle est utilisée pour contrôler les basses vitesses du rotor pour contrôler ainsi le débit d'air total du moteur. La commande 54 de dérivation de la 30 turbine, la commande 56 et la commande 58 sont incorporées dans le système de commande du débit d'air du moteut: décrit en détail sur les Figures 15, 16, 17 et 18. Les. fonctions de base de la commande de surveillance 42 par rapport aux systèmes de commande de base incorporés dans le bloc 40 -35 sont aussi représentées en relation avec la Figure 2. Les détails des relations entre les diverses commandes de base et la commande de surveillance 42 seront expliqués en détail avec les dessins. La commande 46 de la géométrie de l'entrée fournit un signal (Agp) de position de la surface de la porte de dérivation 40 de l'entrée parla ligne 60 vers la commande de surveillance 42. 11 i 6Ô01 8 2.134717 Ce signal passe par la commande de surveillance, tel que montré* par la ligne en pointillé et il est transmis via la ligne 61 à la commande 58 de la buse du générateur à gaz. Ce signal sur-la ligne 61 représente le débit d'air du moteur désiré forcé par le 5 débit d'air d'entrée effectif. La commande 52 du carburant de chauffage du conduit fournit un signal (Ade remise à zéro) pour remettre à zéro la géométrie de l'entrée par la ligne 62 vers la commande de surveillance 42 ou il est combiné aux signaux extérieurs 44 alimentés dans 10 la commande de surveillance puis transmis à la commande 46 de géométrie de l'entrée par la ligne 63. Les signaux extérieurs 44 alimentés à la commande de surveillance sont le nombre Mach(M ), le pas fcJ-) et le lacet 0) . Un signal de l'angle de levier pour le débit limité est alimenté de la commande 52 à la commande 50 15 via la ligne 73. La commande 50 du carburant du générateur à gaz transmet un signal de limite de vitesses du rotor (N^) par la ligne 64 vers la commande 58 où il est continuellement comparé à une vitesse requise du rotor (N^) pour garantir une vitesse de fonctionnement 20 de sécurité. La commande 50 transmet aussi un signal de limite des vitesses élevées du rotor par la ligne 65 vers la commande de surveillance 42 où il est comparé à la vitesse élevée du rotor et transmis via la ligne 66 sous forme d'un signal de réduction de la surface de dérivation vers la commande 54. La commande de 25 surveillance 42 transmet un signal de remise à zéro de marge du surplus du compresseur vers la commande 50 du carburant du générateur à gaz via la ligne 67 qui limite le débit du carburant pour maintenir la marge du surplus désiré. La commande de surveillance 42 transmet aussi un signal de réduction du débit de carburant à la com-30 mande 50 du carburant du générateur à gaz via la ligne 68, ce signal modulant le débit de carburant pour maintenir la température désirée d'entrée à la turbine. La commande 52 du carburant du chauffage du conduit transmet un signal (DNA*) de demande de surface de buse du chauffage 35 du conduit vers la commande 56 de la buse de chauffage du conduit via la ligne 69. Ce signal, en l'absence de signaux de compensation est la demande de surface pour la buse. La commande 54 de faible dérivation de turbine transmet un signal de surface (ALTBA) à la commande 58 de la buse du générateur à gaz via la ligne 70. Ce 40 signal réduit la surface du col du générateur à gaz pouE minimiser 72 16001 9 2134717 les effets d'interaction. La commande de surveillance 42 transmet aussi un signal de remise à zéro de marge du surplus instantané du ventilateur et un signal de compensation de la surface de buse vers la com-5 mande 56 de la buse du chauffage du conduit. Le signal de remise à zéro remet à zéro la surface pour augmenter la marge de la surcharge instantanée du ventilateur, tandis que le signal compensateur module la surface pour maintenir une remise à zéro de la marge de surcharge du ventilateur. Ces signaux sont transmis 10 via les lignes 71 et 72 respectivement. Des fonctions supplémentaires de la commande de surveillance 42 seront décrites avec la description des divers systèmes de commande dé base. La commande de la géométrie de l'entrée est décrite en 15 détail en rapport avec la Figure 3. Les caractéristiques de cette commande sont -d'abord, une commande de la pointe d'entrée optimale / en captant directement le nombre Mach de l'aéronef et le rapport des pressions à l'entrée; puis une commande du nombre Mach à l'entrée par un positionnement sélectif de la géométrie de l'entrée; 20 troisi&nement un dégorgement minimisé du choc avec un réglage de la surface de déviation de l'entrée; et finalement, une commande de la marge de stabilité accrue en captant l'accélération et l'alti-tude de vol de l'aéronef. La commande de base de la position de la pointe (X ) place 25 la pointe en fonction du nombre Mach et maintient le rapport des pressions désirées à l'entrée. En outre, la commande de base de la position de la pointe fournit un interrupteur du nombre Mach qui change le mode de la commande, et fournit un redémarrage automatique. La commande de surveillance fournit des entrées du nombre 30 Mach et d'altitude de l'aéronef ( tangage et lacet) qui sont combinés aux signaux indicateurs de la position de la pointe, l'accë-. lération de 1'aéronef et le non démarrage à 1'entrée a un ordinateur 80 pour les rapports de pressions qui produit un signal indicatif de la demande du rapport des pressions à l'entrée. Ce signal est 35 comparé au signal du rapport des pressions à l'entrée dans un comparateur 82 pour donner une erreur de rapport des pressions à l'entrée qui met en mouvement le dispositif 84 pour la position de la pointe pour commander la position de la pointe dans l'entrée. La commande de position de la pointe est réalisée par un programme à 40 boucle ouverte a un nombre Mach bas,et un programme à boucle 72 16001 10 2.134717 fermée à un nombre Mach élevé. Aux nombres de Mach élevés, la position est modulée pour maintenir un rapport des pressions à l'entrée (Pt/Ps) . La commande de position de la pointe fournit une com-5 mande du nombre Mach à l'entrée à une valeur désirée. Le.rapport des pressions désirées est remis à zéro chaque fois qu'une marge supplémentaire est requise. Le lacet, le tangage et l'accélération/ décélération locales (nombre Mach) sont tous fournis par la commande de surveillance. Une indication d'un non démarrage de l'entrée 10 provoque le déplacement de la pointe vers une surface maximale de débit à l'entrée. La commande de position de la porte de déviation de l'entrée règle la surface de déviation (ABp) et règle la position de la porte de déviation pour maintenir la position de chocs désirée. Les fonctions supplémentaires de la commande 15 de la surface de la porte de déviation sont de remettre à zéro la position de choc pour une marge supplémentaire, pour maintenir la porte grande ouverte aux bas nombres Mach, et.de fournir un redémarrage automatique. Cette commande fournit aussi un interrupteur de nombres Mach qui change le mode de commande. 20 Se référant à la figure 3, le signal de demande du rap port des pressions de chocs du bloc 80 est alimenté au comparateur 86 ensemble avec un signal du rapport des pressions de chocs. Le comparateur 86 produit un signal d'erreur du rapport des pressions qui est alimenté au système actif 88 pour produire le signal de 25 surface de déviation. La commande de position de la porte de déviation est réalisée par un programme à boucle ouverte aux bas nombres Mach et par un programme à boucle fermée aux nombres Mach élevés. Aux bas nombres Mach, les portes de déviation sont positionnées grandes 30 ouvertes pour manipuler l'excédent d'air accepté par l'entrée. Aux nombres Mach élevés, les portes de déviation sont modulées pour maintenir un rapport de pression â travers le choc normal. Le rapport de pressions désiré est programmé en fonction du nombre Mach et de la position de la pointe. L'indication d'un non démar-35 rage de l'entrée provoque un déplacement des portes de déviation vers la position grande ouverte pour redémarrer l'entrée. Un signal secondaire de la surface de porte de brjL. débit d'air programme la position de porte en fonction de la température (T^) 72 16001 11 2.134717 augmenter la poussée et le refroidissement assurant ainsi une intégrité structurale. Il n'y a aucune nécessité pour une commande de surveillance. La commande 48 de la géométrie du compresseur de la 5 figure 2 est montrée en détail sur la figure 4. Le but fondamental de la commande de la géométrie du compresseur est de fournir un meilleur fonctionnement du moteur à certaines conditions de conception. Se'référant à la figure 4, les signaux (T 3) de la température à l'entrée du compresseur et de la vitesse du compresseur 10 softt alimentés à un sélecteur 92 de position de soupape et de purge qui produit des signaux de position pour contrôler le système actif 94 de position de purge et le système actif 96 de position de soupape. Le système actif 94 produit un signal de position de purge du compresseur (CB) et le système actif 96 produit un 15 signal (CVA) de position de la soupape du compresseur. Est aussi produit dans la boucle de position de purge du compresseur un signal J de remise à zéro £ ce signal étant alimenté à la commande 50 du carburant du générateur à gaz qui sera décrit plus loin. Les purges du compresseur sont des unités à deux positions 20 programmées directement en fonction de la vitesse du compresseur et de la température d'entrée au compresseur. Les aubes directrices d'entrée au compresseur sont des unités modulées aussi programmées en fonction de la vitesse du compresseur et de la température d'entrée au compresseur. Il y a pas besoin d'une commande de sur-25 veillance pour le système de commande de la géométrie du compresseur dans le mode de réalisation montré. La commande 50 du carburant au générateur à gaz de la figure 2 est montrée en détail sur les figures 5 à 13. La figure 5 montre en gros la commande du carburant au générateur à gaz très 3 0 schématisé, tandis que les figures 6 à 13 montrent les détails spécifiques de cette commande. Le but de cette commande du carburant est de régler le débit du carburant dans la chambre de combustion 36 du générateur à gaz 36 dans le moteur. 35 Les buses, soupapes, systèmes actifs etc... mécaniques nécessaires à la commande du carburant sont connus de l'état de la technique et ne seront pas décrits ci-après. Pendant les accélérations et décélérations d'une turbine à gaz, il est nécessaire de protéger contre les limitations 40 particulières du moteur, par exemple, la surcharge du compresseur, 72 16001 12 1134717 une vitesse trop élevée du moteur et une température trop élevée de l'entrée à la turbine. Pour la plupart des commandes du carburant, cette opération est faite par un seul programme qui incorpore une ou plusieurs limites importantes du moteur. Cependant, 5 si la commande du carburant contrôle trop de limites du moteur, on peut produire des accélérations plus rapides et obtenir une plus longue durée de vie du moteur. La commande du carburant du générateur à gaz de l'invention contrôle le générateur à gaz, de façon que l'opération du 10 moteur soit maintenue aux limites les plus strictes des limites supérieures et inférieures, programmées ou entre ces limites. Ce nouveau système fournit une meilleure réponse transitoire, une plus longue durée de vie pour le moteur et un mode de commande plus souple. 15 Chaque programme de limitation est indépendant des autres programmes, ce qui a pour résultat que le mode de commande est adapté à la plupart des systèmes de commande qui fonctionnent aux limites supérieures et inférieures. Puisque les programmes de limitation individuels sont indépendants des autres programmes, 20 les limitations du moteur peuvent être réglées sans grand changement de programme lorsque des changements des conditions de fonctionnement du moteur demandent un réglage à une limite spécifique du moteur. Pour une meilleure réponse transitoire, le paramètre de limitation du moteur dans le présent système de commande du car-25 burant peut être une limite inférieure aussi bien qu'une limite supérieure. Ce mode permet au moteur de fonctionner â la limite supérieure ou inférieurela plus stricte ou entre celle -ci, permettant au moteur de répondre sur toute l'étendue entre ces limites. Une meilleure performance du moteur est possible par le con-30 trôle de beaucoup de limites du moteur. Les méthodes de l'état de la technique sont réduites au nombres de limites du moteur qui peuvent être considérées pour décrire un programme d'accélération. La présente commande du carburant peut manipuler n'importe laquelle ou toutes les limitations du moteur, donnant un mode de 35 contrôle plus souple tout en gardant un fonctionnement du moteur en toute sécurité pour une durée de vie plus longue . La Figure 5 montre un schéma des éléments essentiels d'une commande du carburant du générateur à gaz. Cinq signaux de limites maximales sont produits dans la commande pour garantir un 40 fonctionnement du moteur entre des limites acceptables. Ces 72 16001 13 ZI 34717 signaux de limitation sont la limite (Nde basses vitesses du rotor, .la limite (Nj) des hautes vitesses du rotor, la limite de pression différentielle (&P3) du carter du brûleur et la limite (T^) de la température à l'entrée de la turbine, et la limite 5 de marge de surcharge du compresseur ( i/ûP/P^) . Cette dernière limite est maintenue à un minimum au lieu d'un maximum parce que l'action nécessaire pour maintenir la limite est la même que pour les autres quatres limites maximales, notamment pour réduire le débit du carburant au moteur. Les cinq signaux de limitation 10 maximum décrits sont alimentés dans un sélecteur 100 ou le plus faible des signaux maximum est choisi, c'est à dire le signal demandant le plus petit débit de carburant. Ce signal pour le débit le - plus faible passe dans un sélecteur minimum 102 ensemble avec une commande de basse puissance au signal nominal qui est le signal 15 requis utilisé pour une commande de condition constante à des réglages de puissance inférieure et intermédiaire. Aux réglages de puissance élevée le moteur peut fonctionner à l'une des cinq limites maximum. Le sélecteur 102 choisi de nouveau le signal demandant le plus faible débit de carburant, c'est à dire soit le 20 signal de débit de carburant requis, soit le signal de limitation maximum. Le signal de limite inférieure_passé par le sélecteur 102 est alors alimenté au sélecteur maximum 104 ensemble avec un signal de rapport air carburant minimum, lequel demande un débit de carburant minimum pour empêcher une perte de flamme dans 25 le moteur et il est calculé en fonction de la pression dans le buûleur et de la température de décharge au compresseur. Le sélecteur maximum 104 choisit le signal demandant le plus grand débit de carburant et passe ce signal à un détecteur 106 de perte de flamme. Ce détecteur reçoit un signal qui capte lorsqu'il se produit 30 une perte de flamme en comparant l'augmentation de température dans le brûleur à une constante prédéterminée. Le détecteur 106 détermine et indique une perte de flamme lorsque l'augmentation est inférieure à la constante, et un rapport air carburant fixe est programmé pour empêcher une saturation de la sortie. Dans cha-35 cun des cas, un signal d'erreur du rapport air carburant passe du détecteur 106 à un circuit 108 de taux variable, ce circuit minimise les dépassements ou manques du débit du carburant. Le circuit 108 produit une gain variable en fonction de la grandeur de l'entrée du signal d'erreur du rapport carburant air requis. 40 La sortie du circuit 108 est alimentée au système actif de sou 72 16001 14 Z134717 pape 110 du carburant qui règle le débit du carburant à Ta partie du générateur à gaz du moteur, en réponse à l'erreur du rapport carburant air et du débit d'air au générateur à gaz. La commande du débit du carburant au générateur à gaz 5 augmente la protection transitoire avec des limites frontières de gain variable, et fournit aussi une intégrité du moteur en fonctionnant à l'intérieur des limites les plus strictes» Ces caractéristiques sont illustrées sur les figures 6 à 13 qui montrent les détails de la commande du carburant au générateur à gaz décrit 10 conjointement avec la figure 5. La Figure 6 montre les'détails du calcul de la limite de surcharge du compresseur montrée sur la figure 5 alimentée dans le bloc 100 de choix de la limite inférieure de la figure 5. Sur la Figure 6 et plusieurs figures suivantes, les calculs sont 15 faits sur divers signaux d'entrée en fonction d'un programme prédéterminé. Les signaux d'entrée sont dérivés de mesures réalisées à l'intérieur du système de turbopropulsion lui-même, et comprennent des mesures de pressions, températures, vitesses etc... Les appareils pour réaliser ces mesures sont connus dans le métier 20 et ne seront"pas décrits en détail. Les programmes sont des calculs mathématiques dérivés soit de critères de conception soit de mesures faites sur le système de turbopropulsion pendant son fonctionnement. La présente invention ne spécifie pas la façon dont ces calculs furent réalisées, puisque dans le métier ces 25 calculs peuvent être faits par des circuits électroniques, par des dispositifs hydromécaniques, par des cammes, des circuits fluides ou tout autre moyen connu. A moins d'indications contraires, les fonctions engendrées ou les calculs réalisés sont aussi connus dans le métier. Cependant, dans certains cas, les fonctions 30 sont elles-mêmes nouvelles, et la combinaison des fonctions qui produit le programme et pour le système de commande de base et le système de surveillance est unique. Sur la Figure 6, la protection de surcharge du compres seur est réalisée en empêchant le débit d'air corrigé du compres-35 seur de tomber en dessous de la valeur programmée. Le débit d'air corrigé est déterminé par la détection deAP/P^ â la décharge du compresseur. L'expressionAP est équivalent à l'expression Pt4"'E>s4* L'expressionAP/P4 détectée est comparée à une valeur programmée en fonction de la vitesse du compresseur et de la température à 40 l'entrée du compresseur. La différence entre les deux, fournit 72 16001 15 ZI 34717 le signal d'erreur qui est alimenté au sélecteur de la moindre limite. Une marge de surcharge supplémentaire peut être fournie lorsque nécessaire par une fonction de remise à zéro par la commande de surveillance. 5 Les "méthodes de commande antérieures ont assumées une marge de surcharge sur la relation de conception entre une température de turbine ou le paramètre du rapport carburant air Wf/P^ et la ligne de surcharge du compresseur. Ces méthodes de commande" ne représentent pas des caractéristiques de performance du compres-10 seur et ont l'inconvénient d'une marge de surcharge excessive dans des zones où le temps de développement du moteur n'est pas suffisant pour définir explicitement la ligne de surcharge et les températures correspondantes et/ou les programmes Wf/P^. Un autre désavantage de ces méthodes est que des changements de la performan-15 ce de la turbine ou de la chambre de combustion peuvent dégrader la performance du compresseur provoquant des temps d'accélération accrus ou même une surcharge instantanée du compresseur. y Se référant spécifiquement à la figure 6, la température (T^g) de l'entrée du compresseur est alimentée au bloc 120 ou est 20 réalisée la fonction de racine carrée. Le signal/ est alors alimenté par la«ligne 122 dans le bloc 124 ou il est mathématiquement divisé en un signai (Nj) de vitesse du rotor du compresseur qui résulte en un signal indicatif de la vitesse corrigée m2/ $ T^) • Ce signal de vitesse corrigée est alors alimenté comme 25 entrée par la ligne 126 au générateur de fonction 128 qui program-- me un paramètre de débit d'air de sortie du compresseur - (fôP/Pt4 ) en fonction du paramètre de vitesse corrigée N2/^ Tt3' La sortie du générateur de fonctions 128 est alimentée à la jonction 130 ou elle est combinée à une force alimentée aussi à la 30 jonction 130 par la ligne 132. Un signal de remise à zéro extérieur de la commande de surveillance 42 de la Fig.2 est combiné à un signal^de remise à zéro intérieur produit sur la Figure 4, à la jonction 134. Le signal de remise à zéro est une demande pour une marge de surcharge augmentée due à des manoeuvres de l'aéronef ou 35 au mode de fonctionnement de l'aéronef. La remise à zéro A est une force à la marge de surcharge programmée et une fonction de la position de purge du compresseur, la remise à zéro combinée et les signaux de remise à zlro A de la jonction 134 sont alimentés au générateur de fonctions 136 ou est produit un signal indicatif 40 de V k qui est alimenté à la jonction 130 par la ligne 72 16001 2.134717 132. La sortie du générateur de fonction 136 peut•être de nature transitoire pendant des manoeuvres de l'aéronef et de tir, ou une force de condition constante dépendant de la position de purge du compresseur ou de la turbulence anticipée. Le signal A,sur 5 la ligne 132 est combiné à la jonction 130 avec le signal programmé produit par le générateur de fonctions 128 pour produire un signal sur la ligne 138 qui fournit un programme du paramètre ^ A . Ceci est un paramètre désiré de débit d'air de sortie du compresseur qui est alimenté à la jonction 140 ou il est comparé 10 à un signal réel de la ligne 142 . Le paramètre AP/P^ est mesuré et alimenté au bloc 144 où. est calculé sa racine carrée. Le signal d'erreur produit à la jonction 140 par comparaison du paramètre programmé avec le paramètre mesuré est alors alimenté par un réseau de compensation montré au bloc 146 et alimenté comme 15 signal de limite de surcharge du compresseur au bloc 100 de la figure 5. Le signal d'erreur A /AP/P^, lorsque choisi, est alors utilisé pour calculer le débit désiré de carburant du générateur â gaz. L'avantage de la commande montrée sur la figure 6 20 est que la limitation de la marge de surcharge est basée sur un unique paramètre de débit du compresseur et n'est pas gêné par un paramètre de turbine ou de chambre de combustion.' La Figure 7 montre la production d'un signal de limite de vitesses élevées du rotor qui est alimenté au 25 bloc 100 sur la figure 5. Des demandes de performance plus élevées des moteurs à turbine exige que la vitesse du rotor fonctionne plus près de la limite structurale. La Figure 7 décrit un mode de commande où tous les paramètres de limitation des contraintes du ro-30 tor sont mieux étudiées pour permettre une meilleure conception poids à vitesse du rotor. Les méthodes de commande antérieures ont une vitesse limitée Ng basée sur une valeur fixe de vitesse où une vitesse forcée par la température d'entrée au moteur. Le désavan-35 tage de cette méthode est que la limitation de vitesse est basée sur une température maximum supposée du rotor limitant ainsi la vitesse Nj dans bien des cas, plus basse qu'il est réellement nécessaire. Sur la Figure 7 la vitesse de limitation de la vi-40 tesse élevée du rotor est programmée en fonction de la température 72 16001 17 2134717 . (Tt-j) de décharge du compresseur, de la température (Ttg) à l'entrée de la turbine et le débit d'air (WTGA) de refroidissement de la turbine. Le (WTGA) peut être détecté comme une fonction de la pression de décharge du compresseur, comme débit d'air de décharge 5 du compresseur ou détecté directement comme (P -P )/P au point w s réglé. La limite programmée est comparée à la vitesse Nj réelle la différence donnant le signal d'erreur au sélecteur 100 de moindre limite de la figure 5. Se référant spécialement à la figure 7, la température 10 tg de 1'entrée de turbine est mesurée et alimentée du générateur de fonctions 150 où un signal indicatif de la limite ^ est produit et alimenté par la ligne 152 à la jonction 154. La limite Nj en fonction de Tj. dans le bloc 150 indique que la limite ^se réduirait lorsque la température de l'entrée de turbine augmente, 15 c'est à dire, le rotor doit tourner moins vite lorsque la température d'entrée à la turbine augmente pour maintenir une marge de contrainte constante. La limite programmée est comparée à la vitesse Ng réelle, la différence fournissant le signal d'erreur au sélecteur 100 de moindre limite de la figure 5. 20 Se référant à la figure 7, la température de l'en trée à la turbine est mesurée et alimentée au générateur de fonctions 150 où un signal indicatif de limite est produit et alimenté par la ligne 152 à la jonction 154. La limite en fonction de dans le bloc 150 indique que la limite Nj se réduirait lors-25 que la température d'entrée à la turbine augmente, c'est à dire, le rotor doit tourner moins vite lorsque la température d'entrée à la turbine augmente pour maintenir une marge de contrainte constante. Le-signal de limite N2 produit est polarisé comme fonc-30 tion dû débit d'air de refroidissement de la turbine. Le débit d'air de refroidissement WTCA de la turbine est mesuré et alimenté au générateur de fonctions 156 où un signal de limiteÀ^ est produit et alimenté par la ligne 158 à la jonction 160. De méàtie, est alimenté à la jonction 160 le signal de limiteJU^ produit par 35 le bloc 162 en fonction de la température (Tj.4) de l'air de refroidissement de la turbine et alimenté par la ligne 164. Les deux signaux WTCA et produisent les limites AN2 qui polarisent la limite ^ produite comme une fonction de . Le signal de limite N2 augmente avec une augmentation du débit d'air de refroidis-40 semént de la turbine, et diminue lorsque la température de l'é 72 16001 1134717 coulement d'air de refroidissement de la turbine augmente. Le signal de limite N2 influencé par les paramètres de l'air de refroidissement de la turbine est alimente de la jonction 154 par la ligne 166 à la jonction 168 ou il est combiné à 5 un signal N2 mesuré alimenté à la jonction 168 par la ligne 170. Donc, à la jonction 168 la limite désirée N2 sur la ligne 166 est comparée à la vitesse actuelle N2 et une limite An2 ou signal d'erreur est produit puis alimenté par un réseau de compensation 172 au sélecteur de moindre limite. L'erreur de limite N2 est alors 10 utilisée pour calculer un changement désiré du débit de carburant au générateur à gaz. Le signal de limite N2 est aussi alimenté par la ligne 174 à la commande du débit d'air au moteur qui sera décrite ci-après- L'avantage de la commande de la figure 7 est que 15 tous les facteurs de contraintes du rotor sont pris en considération et le rotor peut être conçu plus léger tout en gardant une durée de vie prolongée. Bien que cette commande est spécifiquement pour la vitesse élevée du rotor d'une turbine, elle peut être appliquée â d'autres rotors pour des turbines à gaz. - " 20 La Figure 8 montre les calculs pour le signal de limite de la température élevée (Tt^) d'entrée à la turbine qui est alimenté au circuit du sélecteur de moindre limite 100 de la figure 5. Des méthodes de commande antérieures ont essayer de contrôler la température d'entrée â la turbine par interférence 25 basée sur les programmes Wf/P^ ouverte-ou en utilisant d'autres températures et en supposant une valeurT à la température d'entrée à la turbine. L'inconvénient de ces méthodes est que les températures du métal de la turbine, furent supposées de la température d'entrée à la turbine et d'un écoûlement d'air de refroidis-30 sement supposé. La commande ou la limitation de la température d'en trée à la turbine est principalement pour la protection des aubes directrices d'entrée à la turbine et pour protéger le système de commande décrit sur la figure 7. La meilleure performance du moteur est réalisée à une température d'entrée à la turbine maximale, 35 par conséquent une boucle de commande pour réaliser la température maximale d'entrée à la turbine màis sans excéder celle qui endommagerait les aubes de la turbine est inclus comme une partie du présent système. Un refroidissement à l'air des turbines avec génëra-40 teur à gaz devient nécessaire pour empêcher une mauvaise influen 72 16001 19 Z134717 ce sur le métal lorsque la température d'entrée à la turbine augmente au-dessus d'une température acceptable par le métal. Le mode de commandé montré sur la figure 8 fournit une méthode pour contrôler la température d'entrée à la turbine basée sur l'écoulement d'air de refroidissement et sur la température de l'écoulement d'air dé refroidissement de la.turbine. Des changements du débit d'air de refroidissement peuvent provoquer des températures du métal plus élevées à des températures constantes du gaz. L'avantage de la présente méthode de commande est que la température du métal de la turbine est un résultat des composants d'entrée et de sortie de la chaleur avec le coefficient de transfert de chaleur étant seul supposé, permettant ainsi une meilleure performance maximale du générateur à gaz tout en gardant une meilleure durée de vie pour la turbine. Pour réaliser ces avantages la température élevée d'entrée à la turbine est programmée en fonction de l'angle (PLA' ) du levier de puissance de la température (T^J.de décharge du compresseur e-t du débit (WTCA) d'air de refroidissement de la turbine. La température réelle est comparée à la température programmée, la différence fournissant le signal d'erreur au sélecteur 100 de moindre limite. Se référant à la figure 8, un sigrpL indicatif du débit d'air (WTCA) de refroidissement de la turbine est alimenté au générateur de fonctions 180 qui produit un signal de limite T^j. aliaenté par la ligne 182 à la jonction 184. Des polarisations au signal de limite T^,. sont fournies par des signaux indicateurs de l'angle (PLA') du levier de puissance et de la température (T^) de l'air de refroidissement de la turbine. Le signal PLA' est produit tel que montré sur la figure 14 puis alimenté par le générateur de fonctions 186 ou un signal AT^ est produit et alimenté par la lignes 188 à la jonction 190. De même, est alimenté à la jonction 190 un signal de limite produit dans le générateur de fonctions 192 en fonction de T^ puis alimenté à la jonction 190 par la ligne 194. Le signal At^ sur la ligne 188 est soustrait du signal de limite At^ sur la ligne 194 à la jonction 190. Le signal résultant est alimenté comme polarisation au sigieL;.. de limite Tt5 par la ligne 196 à la jonction 184. Tel qu'on peut voir de la forme des courbes des fonctions dans les blocs 180, 186 et 192, la température élevée admissible d'entrée à la turbine augmente avec une augmentation du débit d'air de refroidissement de la turbine WTCA, mais diminue lorsque la température de l'air de re- BAD ORKàtNAU 72 16001 - V3AJ]7 froidissement de la turbine T ^ augmente. En outre, lorsque le pilote demande une vitesse supplémentaire en déplaçant en avant l'angle du levier de puissance, une limite T 5 supplémentaire ést fournie en réduisant la polarisation sur le signal de limite . 5 Le signal de limite T 5 produit à la jonction 184 est alimenté par la ligne 198 à la jonction 200 ou il est comparé au signal de la température réelle d'entrée à la turbine ali menté à la jonction 200 par la ligne 202. Le signal résultant est alors alimenté par la ligne 204 et par l'Interrupteur 206 au 10 circuit de compensation 208 et de là au circuit du sélecteur 100 de moindre limite de la figure 5. La Figure 9 montre en détail la production de la limite (ÀPb) de la pression différentielle du brûleur alimenté comme entrée au circuit sélecteur 100 de la figure 5. La limite admis-15 sible de la pression différentielle du carter du brûleur est programmée en fonction de la température de décharge du compresseur. La température de décharge du compresseur et la tem- ■ pérature de l'air de refroidissement sont toutes les deux désignées par T ^ puisqu'une partie d'environ 2%, de l'écoulement 20 d'air de décharge du compresseur est déviée de la chambre de combustion et utilisée pour refroidir les aubes de la turbine. La pression réelle P.^^ du conduit est ajoutée au signal pour produire une pression au brûleur admissible. La pression au brûleur réelle est comparée à la pression admissible, la différence 5 donnant le signal d'erreur au circuit sélecteur de moindre limite. Se référant à la figure 9, la température de la décharge du compresseur est alimentée au générateur de fonctions 220 ou un signal indicatif de la limiteAp3 est produit et alimenté par la ligne 222 à la jonction 224. A ce signal est ajouté le 30 signal de la pression réelle dans le conduit, mesurée dans le moteur par la ligne 226. Le signal de pression admissible du brûleur de la jonction 224 est alimenté par la ligne 228 à la jonction 230 ou il est comparé au signal P^ de la pression actuelle dans le brûleur puis alimenté à la jonction 230 par la ligne 35 232. Le signal d'erreur de pression du brûleur produit à la jonction 230 est alimenté par le réseau de compensation 234 puis au circuit sélecteur de moindre limite. Tel que prévu, le signal de limite de la pression différentielle admissible du brûleur diminue avec une augmentation de la température de décharge du compresseur. 40 La Figure 10 montre les calculs pour le signal de 72 16001 £134717 limite inférieure du rotor alimenté au circuit 100 de la figure 5. La vitesse inférieure de limitation du rotor (ventilateur) est programmée en fonction de la température T. de décharge du ven- t6 tilateur. Ce signal est influencé par la température T.^ d'entrée 5 au compresseur et le signal désiré est alors comparé au signal de la vitesse inférieure actuelle du rotor, la différence donnant le signal d'erreur aux éléments logiques de sélection des signaux dans le sélecteur de moindre limite. Se référant à la figure 10, la température T g de 10 décharge du ventilateur est alimentée au générateur de fonctions 240 ou est produit un signal de limite puis passé par la ligne 242 à la jonction 244. Un signal de limite^N^ est produit dans le générateur de fonctions 246 en fonction de la température de l'entrée au compresseur puis alimenté par la ligne 248 a la 15 jonction 244. Le signal de limite^N^ est une influence sur le signal de limite N^, et le signal de limite résultant est a-limenté par la ligne 250 à la jonction 252 où il est comparé au signal N.^ réel alimenté à la jonction 252 par la ligne 254. Le signal d'erreur qui donne la limite de vitesse inférieure du 20 rotor est alors alimenté par le réseau de compensation 256 au circuit sélecteur de moindre limite. Tel que montré par les blocsr du générateur de fonctions 240 et 246, la limite diminue avec une augmentation de la température de décharge du ventilateur et légèrement réduite lorsque la température d'entrée au compresseur 25 augmente. Un signal de limite Nx est aussi alimenté à la commande de la surface de base du générateur à gaz, figure 18 via la ligne 258.' Les cinq signaux maximum de limitation produits tel que montré sur les figures 6 à 10 sont les signaux d'erreur 30 du rapport carburant-air qui donnent les limites d'opération pour les diverses variables du moteur par un réglage du débit du carburant dans la partie générateur à gaz du moteur. Ces signaux seront transformés en un signal (Wf) de débit de carburant avant d'être alimentés à la soupape de distribution du carburant. Ces 35 calculs sont présentés sur la figure 13. La Figure 11 montre les détails des calculs de la commande de la puissance inférieure ou signal nominal montré sur la figure 5 comme étant alimenté au sélecteur minimum 102. Ce signal nominal est en fait un signal d'erreur demandé utilisé 40 pour la commande du générateur à gaz à conditions constantes aux 72 16001 Î134717 réglages inférieur et intermédiaire de la puissance. La position (PLA1) du levier de puissance et la température (T^) de l'air d'entrée au ventilateur programment la vitesse (N„) élevée du rotor et les signaux des rapports carburant-air (Wf/YPAP^)• La vitesse 5 réelle N2 est alors comparée à la vitesse désirée N2 et l'erreur est multipliée par un rapport carburant air programmé par la vitesse réelle N2 pour obtenir un signal du rapport carburant-air demandé ou désiré. En plusr le débit réel de carburant(Wffet le débit d'air réel au brûleur (VpA?4) sont déterminés et un rapport 10 carburant-air réel calculé. Les rapports réels et demandés du carburant-air sont comparés, la différence fournissant le signal d'erreur qui est alimenté au sélecteur 102 de la figure 5. Se référant à la figure 11, le signal de température de l'air d'entrée au ventilateur et le signal PLA' de l'angle du le-15 vier de puissance (voir figure 14) sont alimentés tel que montré à deux générateurs de fonctions différents 260 et 262. Les générateurs de fonctions 260 et 262 sont des courbes à deux variables -mais sont représentés seulement en fonction de PLA'.. Le signal Tt2 de température de l'air d'entrée au ventilateur influence les 20 courbes montrées dans le bloc du générateur de fonctions 260 et 262 vers le haut ou vers le bas. Les signaux T^2 et PLA' alimentés dans le bloc 260 produisent un signal Wf V PAP^ de rapport carburant-air en fonction des deux signaux d'entrée, et ce signal du rappprt carburant-air 25 est alimenté par la ligne 266 à la jonction 268. Ceci est le signal du rapport carburant-air programmé. Les. entrées T^2 et PLA' . au générateur de fonctions 262 produisent un signal de vitesse du compresseur N2 désirée en fonction des deux entrées, et ce si gnal de vitesse élevée du rotor est alimenté par la ligne 27 0 à 30 la jonction 272. Est aussi alimenté à la jonction 272 par la ligne 274 le signal de vitesse élevée réelle du rofcor -. Le signal N2 désiré sur la ligne 270 est comparé aù sigîgL réel N2 sur la ligne 274 à la jonction 272, et le signal d'erreur de vitesse N2 est alimenté par la ligne 276 au multiplicateur 278. 35 Le générateur de fonctions 264 reçoit une entrée N2 via la ligne 273 et produit un signal qui est alimenté par la ligne 280 au multiplicateur 278. Dans le bloc 278 le signal d'erreur dg. vitesse dans le ligne 276 est multiplié par la pente du gourvernail pour produire un signal d'erreur du rapport carburant-air sur 40 la ligne 282 qui est alimenté à la jonction 268. Le signal 72 16001 2,134717 d'erreur du rapport carburant-air sur la ligne 282 peut être négatif ou positif. Dans tous les cas, le signal d'erreur du rapport carburant-air sur la ligne 282 est ajouté au signal programmé du rapport carburant-air sur la ligne 266 dans la jonction 268, et 5 le signal demandé du rapport carburant-air résultant est alimenté par la ligne 284 à la jonction 286. Un rapport carburant-air Wf//pA P^ est mesuré en déterminant le débit de carburant Wf et le débit d'air au brûleur (/pT P^, la division étant réalisée dans le bloc 288, et en alimen-10 tant le signal du rapport carburant-air par la ligne 290 pour être comparé au signal du rapport carburant air demandé alimenté par la ligne 284 à la jonction 286. Le signal du rapport carburant-air sur la ligne 290 implique une mesure de la pression totale à la pression statique. Le signal du rapport carburant-air sur la ligne 280 15 est aussi alimenté comme entrÉë sur la figure 12. La comparaison des deux signaux à la jonction 286 a pour résultat un signal d'erreur du rapport carburant-air qui est alimenté par le réseau de compensation 292 et est le signal de commande de puissance inférieure nominale ou demandée, alimenté 20 au sélecteur minimum 102 de la figure 5. La Figure 12 montre en détails les fonctions mon-, trëes sur lg. figure 5, le sélecteur 100 de moindre limite, le sélecteur minimum 102, le séleçteur maximum 104, le détecteur de perte de flamme 106 et une partie du circuit 108 de taux variable, en-25 semble avec les calculs pour l'erreur du rapport carburant-air minimum et les signaux du rapport carburant-air de la perte de flamme. Se référant à la figure 12, le circuit sélecteur de moindre limite 100 de la figure 5 est aussi montré sur cette figure. Les cinq signaux maximum de limitation montrés sur la figure 30 5, comme étant alimentés au bloc 100 et décrits en détail avec les figures 6 à 10 sont montrés sur la figure 12. Les cinq signaux d'erreur qui sont une fonction de^N^, A^ ^P^, et A |/dp/î>4 r sont comparés dans le sélecteur de moindre limite 100 et le signal minimum choisi. En d'autres mots, le signal qui demandera un débit 35 minimum de carburant passe par le circuit sélecteur 100, ce signal étant le minimum des maximum. Un signal négatif est considéré comme étant plus minimal qu'un signal positif dans le procédé de sélection et le plus négatif de ces signaux est choisi pour être transmis au groupe suivant d'éléments logiques de sélection des signaux. Le 40 signal choisi est passé du sélecteur 100 par la ligne 300 à un 72 16001 24 2134717 circuit sélecteur d'erreur minimum 302, est aussi passé "par la ligne 304 au circuit-sélecteur de taux variable 306. . Est aussi alimenté au sélecteur 302 d'erreur minimale par la ligne 308, un signal demandé du rapport carburant air./produit 5 sur la Figure 11. Le sélecteur d'erreur minimale 302 choisit le signal demandant l'erreur minimum et passe ce signal par la ligne 310 au sélecteur d'erreur maximale 312. Le sélecteur d'erreur minimale 302 fonctionne d'une façon semblable à celle du circuit sélecteur de moindre limite 100 10 du fait que le signal demandant l'erreur du plus faible rapport carburant air sera choisi et passé au circuit. En d'autres mots, si le moteur fonctionne sur une des cinq limites maximum, le signal sur la ligne 300 demandera le rapport carburant air le plus faible et sera passé par le sélecteur 302. Cependant, si le pilote réduit 15 le levier de puissance, il y a des chances que le signal passé sur la ligne 308 du sélecteur 302 demandera l'erreur la plus faible du rapport carburant-air, et ceci sera le signal qui sera passé au sélecteur 302. Est aussi alimenté du circuit 312 via la ligne 314 20 le signal d'erreur minimum du rapport carburant-air de la figure 5, comme étant alimenté au sélecteur maximum 104. Ce signal est un signal de limitation basé sur le rapport carburant-air produit par la température de décharge du compresseur et pression du brûleur. 25 La température de la décharge du compresseur est alimentée au générateur de fonctions 316 ou un signal d'influence du rçport carburant-air minimum est produit et alimenté via la ligne 318 au multiplicateur 320. Le signal P^ de pression au brûleur produit dans le générateur de fonctions 322 un signal minimum du 30 rapport carburant-air qui est alimenté via la ligne 324 au bloc multiplicateur 320. Les deux signaux sont combinés dans le multiplicateur 320 et le rapport résultant est aïmenté via la ligne 326 â la jonction 328 ou il est comparé au signal du rapport carburant-air réel produit sur la figure 11, la différence fournissant le 35 signal d'erreur minimum du rapport carburant-air qui est alimenté à la ligne 314 par le réseau de compensation 330. L'erreur minimale du rapport carburant-air ou le signal minimum de limitation demandera toujours un débit de carburant suffisant pour empêcher une perte de flamme dans la partie du générateur à gaz du moteur. En 40 d'autres mots, sans égard au débit de carburant demandé par le 72 16001 25 Z134717 pilote' ou par un signal de limitation maximum, un signal de débit de carburant sera toujours présent pour demander un débit de carburant suffisant pour éviter une perte de flamme dans le moteur . 5 Le circuit sélecteur d'erreur maximum 312 passe le signal des lignes 310 ou 314 qui demande l'erreur du rapport carburant-air la plus grande. Normalement, c'est le signal du rapport carbu-rant-ai£ de la ligne 310 qui passe par le sélecteur 312, puisque pendant le fonctionnement normal, le réglage du levier de puis-10 sancë demandera un débit plus fort de carburant que nécessaire pour empêcher une perte de flamme dans le moteur. Le signal d'erteur du rapport carburant-air passé par le sélecteur 312 est alimenté par la ligne 332 â l'interrupteur 334 mis en action par le relais 336. Une commande à boucle fermée du 15 type divulgué ici a la possibilité de saturer la fonction sortie. S'il se produit une perte de flamme, la soupape de distribution du carburant peut se saturer à la position grand ouvert à moins de faire une action de correction. Pour surmonter ce problème, line perte de flamme est captée en comparant la montée de tempëra-20 ture dans le brûleur à une constante prédéterminée. Lorsque la montée de température est inférieure à la constante, une perte de flamme est présente, et un rapport carburant-air fixe est programmé. Le signal du rapport carburant-air de perte de flamme et le détecteur de perte de flamme 106 sont montrés sur la Figure 5 sous 25 forme schématique. Pour réaliser cette fonction, la température d'entrée à la turbine est comparée à la température de décharge* du compresseur à la jonction 338. Une influence est ajoutée à la jonction d'une^valeur et polarité de façon que pendant l'opération normale du moteur T ^ sera toujours plus grande en valeur 30 que la somme de et de l'influence, et le relais 336 aura toujours une tension^négative appliquée à celui-ci qui garde l'interrupteur 334 branché avec la ligne332. Cependant, s'il se produit une perte de flamme dans le moteur, il y aura trop peu ou aucune montée de la température dans le brûleur, et j. approchera de . Dans ce 35 cas, la somme de plus l'influence sera plus grande que le relais recevra un signal positif et 1'interrupteur 334 sera branché à la jonction 340 ou un signal égal à la différence entre une valeur de Wf// PAP constante et la valeur mesurée se présente. Lorsque le moteur est redémarré, T augmentera et l'interrupteur 334 retourne 40 à sa position de fonctionnement normale. 72 16001 1134717 Un taux variable est incorporé à la commande du carburant pour -minimiser les dépassements et sous dépassements du débit du carburant au delà des limites. Ceci est réalisé en comparant l'erreur nominale du rapport carburant-air à l'erreur de limitation maximale 5 choisie et 1''erreur de limitation minimale. La fonction de débit variable sera décrite en détail conjointement à la figure "20. Cependant, en général le signal du rapport carbùrant-air demandé ou nominal passé par l'interrupteur 334 est aussi passé par la ligne 340 à un multiplicateur 342 ou le gain du taux variable choisi 10 est fourni. Le signal d'erreur du rapport carburant-air, tel que compensé par le gain du bloc 342 est alors alimenté comme entrée à la figure 13. Les circuits sélecteurs à taux variable 30'6 et 344 déterminent le gain du multiplicateur 342. Le relais 346 détermine 15 lequel des sélecteurs 306 ou 344 est branché par la ligne 350 au multiplicateur 342 en déplaçant l'interrupteur 348 en fonction de la grandeur et direction du signal du rapport carburant-air demandé sur la ligne 340. L'erreur requise (demandée) sur la ligne 340 est multipliée par le facteur du gain dans le bloc 342 pour 20 réduire le taux de changements du débit du carburant en fonction de la grandeur et taux de changements du signal d'erreur du rapport carburant-air. Lorsque le signal d'erreur nominale'approche une erreur de limitation, le taux de changement de l'erreur est réduit. Lorsque le signal d'erreur nominale démarre un changement en s'é-25 loignant d'une erreur de limitation, le taux de changement de l'erreur est augmenté. Sur la figure 13, l'erreur du rapport carburant-air de la figure 12 est alimenté du multiplicateur 360. Le rapport est multiplié dans le bloc 360 par un signal indicatif d'un débit d'air (VPAP^ mesuré du générateur à gaz. Ainsi, le signal d'erreur 30 transmis au système actif par le circuit intégrateur est un signal du débit de carburant. Le signal d'erreur est passé au bloc 362 désigné par logique de verrouillage de l'intégrateur qui sera décrit en détail avec la figure 19. Cependant, en général, la logique 362 empêchera 35 l'intégrateur 364 de voyager dans une position de surdéplacement La saturation d'un intégrateur contre un arrêt résulte lorsqu'un signal d'erreur ne peut pas être intégré à zéro, ce qui: a pour résultat que l'intégrateur continue son parcours vers une position extrême. Une inversion du signal d'erreur dûe à un changement d'en-40 trée peut avoir pour résultat vin retard de l'action de correction BAD ORtaiNAl 72 16001 23 1134717 parce que 1*intégrateur est dans une position de dépassement. Le . bloc logique 362 de verrouillage de l'intégrateur empêchera ce résultat. Après le passage par le bloc logique 362 et l'intégra-5 teur 3§4, le signali^Wf d'erreur du carburant est passé par la ligne 366 du circuit logique de limitation 368. La fonction de ce circuit sera aussi décrite conjointement à la figure 19, mais en général des signaux de débits (W^) maximum et minimum de carburant calculés sont alimentés au circuit 368 et agissent comme limites 10 de débit du carburant pour éviter une pression excessive du système de carburant et pour obtenir une atomisation adéquate du carburant. Une demande d'un débit au delà de l'une et l'autre limite a pour résultat que les éléments logiques programment la limite excédante et fournissent à l'intégrateur du système un signal d'entrée 15 équivalent à une erreur nulle. Après le passage par le circuit logique 368, le signal du débit du carburant du générateur à gaz est alimenté au système actif de la soupape de carburant représenté par le bloc 110 éur la figure 5. 20 tJn signal Wf de réaction est aussi fourni et utilisé - i'bômMè entrée à divers Calculs dans le système. La réaction peut être fournie autour de 1'intégrateur 364 tel que montré par le chemin de réaction, y compris le bloc 370. Le circuit intégrateur 364 et la réaction 370 peuvent être 25 combinés pour donner une réaction d'anticipation à l'intégrateur. La compensation dynamique permet au signal d'erreur de s'approcher rapidement de zéro. Des composants fluides sont préférés pour l'intégrateur 364 et le réseau-de compensation 370 pour certaines applications. 30 La Figure 14 montre un schéma simplifié de la commande du carburant du chauffage du conduit représenté par la commande de base 52 sur la Figure 2. La commande du chauffage du conduit incorpore quatre fonctions dë basé: premièrement, la commande (PLA1) du levier de 35 puissance, deuxièmement, le débit (W^) du carburant au chauffage du conduit, troisièmement, le programme (DNA*^) de la surface nominale de buse du conduit, et quatrièmement la remise à zéro (Aremise à zéro) pendant les opérations transitoires. L'action de commande en réponse à l'angle (PLA) du le-40 vier de puissance est coordonnée par l'emploi d'un limiteur de ■» ptFi- . "-4 ■ 72 16001 28 1134717 taux qui accepte l'angle du levier de puissance et le passe par un intégrateur à vitesse constante de façon, que tous les changements d'angle du levier de puissance apparaissent aux boucles de commande sous forme de taux fixe. A une condition constante, 5 l'angle du levier de puissance vu par les boucles de commande est identique à l'entrée de l'angle du levier de puissance. Le débit du carburant du chauffage du conduit est contrôlé en fonction de l'angle du levier de puissance, de la température d'entrée (T^^) et du débit du conduit (V PA P3d) * 10 La surface (DNA*) nominale de la buse du conduit est program mée en fonction de l'angle du levier de puissance et de la température (Tfc3) de l'entrée au conduit. La remise à zéro (A remise à zéro) de la buse du conduit pendant les transitoires est une fonction de la grandeur des change-15 ments de puissance demandés. C'est-à-dire, pour des demandes de petits changements de puissance, aucune remise à zéro n'est faite, et pour des demandes de changements de puissance supérieurs -• à une valeur présélectionnée, une remise à zéro est produite pour exiger une remise à zéro du col du conduit pour donner une plus 20 grande marge de surcharge au ventilateur. Un signal de remise à zéro A est aussi transmis à la commande de surveillance et utilisé, pour augmenter la stabilité transitoire de 1'entrée du système. Se référant à la Figure 14, l'angle (PLA) du levier de puissan-25 ce et les signaux (DNA) de la surface du col du conduit sont alimentés au bloc limiteur 406 du taux et maintient l'angle du levier de puissance. La fonction de maintien de 406 permet au carburant de s'écouler vers le chauffage du conduit pendant la séquence du démarrage pendant que la surface du col du conduit reste dans 30 la position de non chauffage du conduit. Le maintien est relâché au moment anticipé de l'allumage en fournissant une douce transition de la poussée du non chauffage du conduit au chauffage du conduit. Une fonction de maintien est aussi placée sur la sortie (PLA') de l'angle du levier de puissance du bloc 406 si DNA atteint 35 la limite maximum, qui est calculé ea. comparant DNA mesuré à un DNA maximum connu avec PLA' sur maintien. Le débit de carburant du chauffage du conduit est limité pour empêcher un excédent de carburant pour le chauffage qui pourrait provoquer une surcharge du ventilateur. PLA' est alimenté au bloc 414 de remise à zéro 40 transitoire de la surface du col du conduit. PLA' est aussi 72 16001 29 2.134717 alimenté à l'index PLA pour le bloc 411, l'index PLA pour le bloc 401 du rapport carburant air du chauffage du conduit et à la commande 50 du carburant pour le générateur à gaz de la Figure 2. Le débit Wf du carburant du chauffage du conduit est pro-5 gramitié en boucle ouverte en fonction de l'angle du levier de puissance (PLA)t du débit d'air au conduit ( V PAP^d) et de la température (T^) à l'entrée du conduit. La température T^3 programme les rapports carburant-air Wf/vPAP^ maximum et minimum dans le bloc 400. 10 Un signal d'index PLA est émis du bloc 401 au bloc 402 du programme des rapports carburant-air du chauffage du conduit ou la différence entre les rapports maximum et minimum en fonction de l'index de l'angle du levier de puissance est multipliée en fonction de l'index de l'angle du levier de puissance avec le ré-15 sultat ajouté au calculateur 404 du débit du carburant ou il est multiplié par /pÂp^ du débit d'air au conduit, ce qui a pour résultat le débit de carburant désiré Wfd. La détermination du débit de carburant désiré de cette façon donne une flexibilité maximale au système. Les programmes de rapports carburant-air maxi-20 mum et minimum et la modulation entre les deux avec l'angle du levier de puissance, sont complètement indépendants l'un de l'autre Le réglage (DNA*~) de la surface nominal du col du conduit est programmé en fonction de l'angle du levier de puissance et de la température de l'entrée au conduit. La température 25 programme une surface maximum et minimum dans le bloc 410 qui est alimenté au bloc 412 de la fonction du programme du col du conduit. La buse d'échappement doit devancer le débit de carburant pendant une accélération du chauffage du conduit et être en retard sur le débit de carburant pendant une décélération. Ceci est réa-30 lisé par la remise à zéro 414 transitoire de la surface du col du conduit. Le signal de limite de la surface du col du conduit produit dans le bloc 410 est alimenté au programme nominal dans le * bloc 412 qui donne le signal de sortie DNA . 35 La remise à zéro transitoire du col du conduit est pro duite dans le bloc 414 ou le changement de PLA est comparé à une référence fixe. Pour des changements de PLA inférieurs à la valeur de référence, il ne se produit aucune remise à zéro. Pour un changement de PLA supérieur à la référence, une remise à zéro 40 PLA' est produite et fournit à la commande de surveillance 42 72 16001 30 2134717 de la Figure 2 puis ajouté au signal PLA1-alimenté à l'index PLA pour la surface 411 du col du conduit. La Figure 15 montre un schéma des commandes du débit d'air du moteur indiquées comme commande 54 de basse déviation de la turbine, la commande -56 du col du conduit et. la commande 58 du col du générateur à gaz de la Figure 2. Les caractéristiques de base.de la commande du débit d'air du moteur sont: premièrement le réglage du débit d'air à. l'entrée sur une gamme de nombres Mach; deuxièmement rendre au maximum le rapport du compresseur pendant l'opération subsonique; troisièmement capter le rapport des pressions dans la turbine pour anticiper des changements de vitesse du rotor; et quatrièmement fournir des marges supplémentaires de stabilité du ventilateur pendant des opérations critiques. • La commande de la surface de déviation de la turbine inférieure est utilisée pour contrôler la vitesse du générateur à gaz, pour ainsi contrôler le débit drair du générateur à gaz. Ea fonction est de programmer la surface de déviation de la turbine en fonction de la température d'entrée à la turbine, pour fournir des signaux en fonction d'un rapport élevé des pressions de turbine, et de fournir un signal À de déviation à la commande du col du générateur à gaz.. La commande de surface du col du conduit est utilisée pour contrôler la marge de surcharge du ventilateur en fournissant une réduction du débit d'air du ventilateur. Cette commande programme la position du col du conduit en fonction de l'angle du levier de puissance et de la température de décharge du Ventilateur. La commande de la surface du col du générateur à gaz est utilisée poùlr contrôler la basse vitesse du rotor, pour ainsi donner un contrôle de l'ensemble du débit d'air, du moteur. Elle programme la position du col en fonction de la température à l'entrée du moteur et de .la température d'entrée à la turbine et donne des signaux en fonct."Jon de la basse vitesse du rotor et de la surface A de déviation dt? la turbine. Se référant maintenant à la Figure 15, le bloc 420, calculateur de la surface du col du générateur à gaz reçoit les entrées indicatives du débit d'air au moteur, le débit d'air au moteur demandé en fonction du nombre Mach local, la position de la porte de déviation à l'entrée et la vitesse actuelle du BAD ORIGINAL c°pY_j 72 16001 1134717 ventilateur et des ces informations est produit un signal de demande de la surface du col du générateur à gaz qui est alimenté au système actif 422 de la surface du col du générateur à gaz. Deux polarisations différentes sont appliquées au calculateur 420, la 5 première étant une fonction de la température, élevée de l'entrée de turbine et la température d'entrée au ventilateur, les deux sont alimentées au bloc 424 de polarisation puis au calculateur 420. Une deuxième polarisation de la surface du col du générateur à gaz est produite dans le bloc 426 en fonction du signal demandé 10 de surface basse de déviation de la turbine, cette correction étant aussi alimentée au calculateur 420, Ce deirnier signal est indicatif des changements de vitesses imminants comme résultat des changements de.la faible surface de déviation de la turbine. Le faible signal (LTBA) de la surface de déviation de la 15 turbine est produit "dans le calculateur 428, en fonction de la vitesse du compresseur et le rapport des pressions à la turbine, -s.,. polarisé par les signaux de températures élevées d'entrée à la turbine et d'entrée au ventilateur produits dans le bloc 424. Le calculateur 428 de turbine produit un signal demandé de la 20 faible surface de déviation de la turbine qui est alimenté à la correction 426 de la surface du col du générateur à gaz et aussi au système actif 430 de.faible surface .de déviation de la turbine. Le signal (DNA)-de commande de la surface-dû col du conduit est indépendant dès autres boucles de commande du débit 25 d'ait du moteur. Le calculateur "432 du débit d'air du conduit produit un signal demandé de débit d'air du conduit en fonction d'une -limite de surcharge du ventilateur et du débit d'air au conduit. Le signal demandé, est alimenté du calculateur 432 au calculateur 434 de la surface du col du conduit ensemble avec un 30 signal (DNA*) de réglage de la surface du col du conduit produit, tel que montré sur la figure 14. Le calculateur 434 alimente le système actif 436 de la surface du col du conduit pour produire le signal de commande de la surface du col du conduit. Les Figures 16, 17 et 18 montrent les détails spécifi-qees des calculs réalisés par les blocs montrés sur la figure 15. Sur la figure 16, est représenté la production du signal (LTBA) de la surface de déviation de turbine basse. Les erreurs transitoires dans une commande peuvent être minimisées si la commande à connaissance de 1,'action future du moteur. La commande de basse surface 40 de déviation de la turbine divulgue une technique générale qui COP^i - 72 16001 3? 1134717 donne une avance de commande par l'emploi de paramètres non programmés, c'est à dire des paramètres non directement en rapport avec le paramètre qui est contrôlé. Par exemple, une vitesse de turbine à l'état constant est une fonction du rapport.des 5 pressions dans la turbine. Tout changement transitoire du rapport des pressions est une indication d'un changement futur de vitesse. Cette information avancée ou avance peut être un signal de commande au débit de carburant, la surface, ou quelques autres variables pour prendre une action de contrôle corrective. La vites-10 se désirée est équivalente à la vitesse, et la rapport des pressions fictives demandé est équivalent au rapport des pressions dans la turbine pour une opération à conditions constantes. Cependant, si le rapport des pressions dans la turbine change, un signal est alimenté à la commande de la surface indiquant un chan-15 gement de vitesse imminant et l'action désirée peut être prise par la commande pour minimiser l'erreur de vitesse. La conception de commande générale décrite ci-des- sus est illustrée sur la figure 16. Un signal d'erreur (N„) de rotor 42 ^ supérieur est produit dans la commande de surveillance/de la 20 figure 2, montrée en détail sur la figure 16. La température T ^ d'entrée à la turbine et la température T^2 d'entrée au ventilateur, sont alimentées au générateur de fonctions 440. Ce générateur de fonctions est bivariant, et la courbe est montrée en fonction de T^,., mais il est entendu que la courbe est déplacée comme une 25 fonction de La sortie du générateur de fonctions 440 est une vitesse N2 programmée qui est alimentée à la jonction 442. Ce signal permet à la vitesse N2 d'être maintenue â/ou proche de la valeur de limitation pendant le fonctionnement à des conditions de puissance élevée. Le débit d'air du générateur à gaz sera mini-30 misé en tournant aux vitesses de limitation. Le signal de vitesse programmée à la jonction 442 est comparé à un signal de limite N2 qui est produit tel que montré sur la figure 7 en fonction du débit d'air de refroidissement de la turbine, de la température de décharge du compresseur, de la température d'entrée à la turbine, 35 et d'une constante. Les trois paramètres captés produisent la limite N2 variable qui est utilisée comme commande de sommet, exécutée par le débit de carburant. Le signal de limite N2 est alimenté à la jonction 444 ou une constanteAn2 est soustraite de cette limite variable pour donner une limite N2 exécutée par la suri-40 face de faible déviation de la turbine. La limite N2 tel que mo 72 16001 33 ZI 34717 difiée est alors alimentée de la jonction 444 à la jonction 442 où une comparaison de la vitesse programmée N2 et xle la vitesse limite N2 pour résultat que la plus faible est choisie par le relais 446 et l'interrupteur 448 comme la vitesse désirée N2« 5 L'emploi d'un&N2 entre les deux limites garantit que deux variables ne commandent pas simultanément un paramètre du moteur. Le relais 446 est branché à la jonction 442, et reçoit un signal de celle-ci qui dépend du plus faible des deux signaux à la jonction 442. Le relais 446 actionne l'interrupteur .448 pour choisir le signal 10 aux bornes 450 ou 452 c'est à dire le plus faible. Le signal de vitesse N2 choisi est alimenté par l'interrupteur 448 à la jonction 454 ou il est comparé à la vitesse réelle N2. Le signal résultant d'erreur de vitesse est alors alimenté via la ligne 456 à la commande de faible surface de déviation de la turbine. Le signal 15 d'erreur passe par un interrupteur 458 et par l'intégrateur à la jonction 462. La fonction de l'interrupteur 458 et son relais associé seront décrits conjointement à la commande de logique de verrouillage de l'intégrateur montrée en détail sur la figure 19. Le signal de vitesse intégré alimenté de l'intégrateur à la jonction 20 462 est un faux signal de demande du rapport des pressions. Est aussi alimenté à la jonction 462 un signal élevé du rapport des pressions de turbine qui apparaît sur la ligne 464. Un changement du rapport des pressions dans la turbine à rotor élevé a pour résultât un changement de vitesse de la turbine. Une détection d'un 25 changement du rapport des pressions et la comparaison à un rapport dérivé donne un signal d'avance, indiquant qu'un changement de vitesse va suivre. Un tel signal d'avance est utilisé, tel que montré, pour comparer la sortie de l'intégrateur 460, un signal de rapport des pressions dans la turbine désirée au rapport réel 30 à la jonction 462. L'erreur du rapport des pressions produit à la jonction 462 est alimentée par la ligne 466 à la jonction 468 ou il agit comme polarisation au programme de la surface de base alimentée à la jonction 468 via la ligne 470. Le signal qui se présente sur les lignes 420 est le signal principal de commande 35 de la demande de fable surface de déviation de la turbine. Le rapport réel des pressions de la turbine est calculé dans le bloc 472 où le rapport du signal P^ des pressions d'entrée à la turbine au siggal P^g des pressions à la sortie de la turbine est calculé. La sortie du circuit 472 est alimentée à un circuit 40 multiplicateur 474. Le gain du multiplicateur 474 est programmé 72 16001 34 1134717 dans le générateur de fonctions 476 en fonction de la température d'entrée au ventilateur. Il faut noter au sujet du bloc 476 que le multiplicateur appliqué au bloc 474 et programmé en fonction de T.- est zéro aux faibles valeurs de T,_, et monte d'une t2 t2 5 façon linéaire à 1 aux hautes valeurs de • Par conséquent,aux faibles valeurs de 2t par exemple en dessous de Mach 2,2, le facteur multiplicateur est zéro, et le bloc 474 alimentera un signal zéro par la ligne 464 à la jonction 462. Le signal de commande de base est programmé dans le bloc 10 478 en fonction de la température d'entrée à la turbine, ou le signal de faible surface de déviation de la turbine programmé est produit et alimenté par la ligne.480 au multiplicateur 482. Le multiplicateur 482 est aussi programmé par la sortie du bloc 476, et le multiplicateur 482 fonctionne d'une façon semblable à 15 celle du multiplicateur 474, c'est à dire, la multiplication par zéro et un signal zéro de demande de faible surface de déviation de la turbine qui est alimenté à la jonction 468 via la ligne 470 . aux bas nombres Mach. Par conséquent, aux faibles températures d'entrée au ventilateur (faibles nombres Mach), et le signal du 20 rapport réel des pressions sur la ligne 464 et le signal de demande de faible surface de déviation de la turbine sur la ligne 470 soât nuls, aux nombres Mach élevés, supérieurs à environ 2,2, le signal de faible surface de déviation produit dans le générateur de fonctions 478 agit comme signal de commande de base, et il est 25 polarisé par la différence entre le signal d'erreur de vitesse intégrée (de demande du faux rapport des pressions) et les signaux du rapport réel des pressions de la turbine qui se présentent à la jonction 462. Le signal de réduction qui se présente sur la ligne 466 30 est nécessaire, pour maintenir la vitesse programmée aux nombres Mach inférieurs. Ce signal est aussi alimenté via la ligne 484 à la commandé de la surface du générateur à gaz sur la figure 18 comme signal iiLTBA. Le signal qui_ se présente à la jonction 468 comme résul-35 tat du signal de demande de faible surface de déviation de turbine sur la ligne 470 et le signal de réduction sur la ligne 466 sont alimentés au bloc limiteur 486 de logique ou il est comparé aux limites fixées maximum et minimum de faible surface de déviation de turbine. La demande d'une surface au delà de l'une et 40 l'autre limites a pour résultat que les éléments de logique 72 16001 ZI 34717 programment la limite excédée et fournissent à l'intégrateur du système un signal d'entrée équivalent à une erreur nulle. Le circuit limiteur de logique 486 fonctionne conjointement avec la commande 488 de logique du verrouillage de l'intégrateur et l'in-5 terrupteur 458/f tel que décrit sur la figure 19. La sortie du circuit limiteur de logique 486 est le signal de commande de faible surface de déviation de turbine produit par le bloc 54 de commande de base sur la figure 2. Une réaction négative est fournie par 1'alimentation d'un signal réel LTBA via la ligne 490 à la jonction 468. La commande de faible surface de déviation de turbine de la figure 16 illustre comment les,paramètres non programmés — i minimisent les erreurs transitoires."Le signal du rapport des pressions de turbine sur la ligne 464 est utilisé pour anticiper . des changements de la faible surface^de déviation de turbine. Durant le fonctionnement à condition^ constantes, le signal de demande- de vitesse élevée de turbine passant par l'interrupteur 448 * est égale à la vitesse réelle .Nj» Lar-sortie de l'intégrateur de vitesses 460 est équivalente à un*rapport des pressions élevées 2q sur la ligne 464. La faible surface jle déviation de turbine est alors équivalente à la valeur désirée se présentant sur la ligne 470, plas la réduction se présentant sur la ligne 466 qui est nécessaire pour maintenir la vitesse, programmée. Si pour une raison quelconque, il se présente un changement du rapport élevé des pres-22 sions de turbine sur la ligne 464, un signal immédiat est envoyé à la surface élevée de déviation de turbine dans le moteur en attente d'un changement de vitesse Nj• Le changement de surface résultant minimise les erreurs transitoires de vitesse. Cette technique peut être appliquée â beaucoup' de procédés dans lesquels un 3Q changement d'un paramètre indique un changement imminent d'un autre. La Figure 17 montre les détails des calculs du signal de commande du col d'échappement du conduit représenté par le bloc 56 sur la figure 2. 2^ La position de base du col d'échappement est program mée par le signal DNA-*produit tel que montré sur la figure 14, en fonction de l'angle du levier de puissance et de la température d'entrée au ventilateur. Le signal DNA est alimenté via la ligne 500 à la jonction 502. Le programme de base est réalisé de cette £0 façon pour donner les corrélations nécessaires entre la surface 72 16001 11347-17 du col et le débit du carburant du chauffage du conduit pendant les transitoires du chauffage du conduit. Le programme de base se présentant sur la ligne 500 est polarisé par le signal sur la ligne 504 afin de maintenir la marge de surcharge désirée du ventilateur. 5 La vitesse N2 du ventilateur et la température de l'air à l'entrée sont alimentées respectivement aux blocs 506 et 508. Dans le bloc 508 est calculée la racine carrée de la température Tt2 et cette fonction est alimentée au bloc 506 via la ligne 510 ou elle est divisée dans le signal N^. Le signal résul-10 tant du rapport est alimenté du bloc 506 via la ligne 512 au générateur de fonctions 514 pour programmer le débit d'air du ventilateur ,VÀP/P2. La sortie du générateur de fonctions 514 est alimentée à la jonction 516 où elle est comparée au débit d'air du feen-tilateurV^P/P2 alimenté à la jonction 516 via la ligne 518. Le 15 rapport des pressions mesuréAest alimenté dans le bloc 520 qui prend la racine carrée du signal du rapport des pressions et fournit le signal du débit d'air du ventilateur à la ligne 518. A la jonction 516, le signal programmé du débit d'air du ventilateur du générateur de fonctions 514 est comparé au signal 20 du débit d'air du ventilateur sur la ligne 518 pour donner un signal d'erreur du débit d'air au ventilateur qui se présente sur la ligne 522. La production du signal d'erreur du'débit d'air à l'entrée du ventilateur se fait dans la commande de surveillance, le bloc 42 de la figure 2. Le signal d'erreur sur la ligne 522 25 est alimenté à la jonction 524. Une remise à zéro est aussi ajoutée au programme d'erreur à la jonction 524 via la ligne 526 tel que nécessaire pour fournir une marge supplémentaire pendant les transitoires du chauffage du conduit ou lorsque indiqué par un signal. La fonction de remise à zéro est produite dans le bloc 30 528 et agit pour augmenter le signal du débit d'air du ventilateur à la jonction 524. La fonction de remise à zéro est un coefficient de sécurité qui est utilisé pour éviter une surcharge mais qui réduit aussi légèrement la performance. Le signal d'erreur combiné du débit d'air du ventilateur de la ligne 522 et le signal 35 de remise à zéro de la ligne 526 sont combinés à la jonction 524 pour donner un signal de réduction sur la ligne 530 qui est alimenté par l'interrupteur 532 et par l'intégrateur 534 à la ligne 504 et à la jonction 502. En plus de la fonction intégrale, une fonction proportionnelle est utilisée, tel que montré dans le bloc 40 536 via la ligne 538. L'interrupteur 532 et son relais associé 72 16001 1134717 sont branchés à la logique de verrouillage de l'intégrateur 540 qui sera décrit conjointement à la figure 19. Le signal résultant de polarisation sur la ligne 504 est ajouté à la jonction 502 du programme de base DNi^du col 5 d'échappement sur la ligne 500. La sortie de ce circuit est alors alimentée par le bloc 542 limiteur de logique pour donner un signal de surface du col du conduit, tel que montré sur la figure 2. La surface de la buse d'échappement est aussi comparée à celle désirée et polarise les signaux par une réaction à la jonction 502 10 via la ligne 544. Le signal résultant de la snrfâce de buse est comparé aux limites maximum et minimum fixées de la liuse d'échappement dans le circuit limiteur de logique 542. Une demande d'une surface au delà de l'une et l'autre limites a pour résultat que les éléments logiques programment la limite excédée et donne à 15 l'intégrateur un signal équivalent à zéro tel que montré sur la figure 19. L'avantage du mode de commande montré sur la figure 17 est que la performance du ventilateur est contrôlée, pour ainsi produire une efficacité maximum des composants. Les méthodes an-20 térieures de commande du ventilateur manipulèrent le ventilateur pour réaliser une sortie de débit d'air de moteur désirée sans égard à la performance des composants du ventilateur. Le système de commande pour la buse d'échappement (GGNA) montré en détail sur la figure 18 est semblable au système 25 pour la faible surface de déviation de la turbine de la figure 16. La commande de la surface de la buse du générateur à gaz est montrée par le bloc 58 sur la figure 2. La surface de base de la buse d'échappement du générateur à gaz est programmée en fonction de la température T^ de 30 l'entrée du ventilateur. Tel que montré sur la figure 18, un signal Tt2 est alimenté au générateur de fonction 550 ensemble avec le signal T^ de la température d'entrée à la turbine. Le générateur de fonctions 550 est une courbe bivariante. Le signal de surface de la buse du générateur à gaz produit dans le bloc 550 35 du générateur de.fonctions est alimenté à la jonction 552 via la ligne 554. Une polarisation ou correctionA est appliquée au programme de surface de buse d'échappement de base à la jonction 552 en fonction de la faible surface de déviation de la turbine. Le signal&LTBA produit tel que montré sur la figure 16 est alimenté 40 au générateur de fonctions 556 pour produire la polatisation qui 72 16001 38 1134717 est alimentée à la jonction 552 via la ligne 558. La correction . garantit que les deux programmes de base restent coordonnés et sont une autre application de l'emploi de paramètres non programmés pour minimiser les erreurs transitoires. Les signaux combinés 5 sont alors alimentés de la jonction 532 via la ligné 560 à la jonction 562. Un signal d'erreur de débit d'air total du moteur est produit dans la commande de surveillance, le bloc 42 de la figure 2, puis alimenté sur la ligne 564 à la commande de la surface de la buse du générateur à gaz. Le débit d'air réel du moteur 10 est capté sous forme d'un signa 1 V^iP/P2 à l'entrée au ventilateur puis il est alimenté à la jonction 566. Le débit d'air désiré est programmé dans le bloc 568 comme une fonction du nombre Mach (Mn) et la position (Agp) de la porte de déviation de l'entrée. Le signal de débit d'air total désiré est alimenté du bloc 568 15 à un générateur de fonctions bivariant via la ligne 570 à la jonction 566. La différence entre les deux valeurs de débit d'air est le signal d'erreur du débit d'air qui se présente à la ligne 564. Le signal d'erreur de débit d'air est alimenté par l'interrupteur 572 qui est une partie de la logique de verrouil-20 lage de l'intégrateur de la figure 19, à l'intégrateur 574 et par le bloc limiteur de logique 576 à la jonction 578. La sortie de l'intégrateur 574 est une faible vitesse de rotor qui est comparée dans le circuit limiteur 576 â une vitesse minimum et maximum-. pour garantir qu'aucune vitesse ne soit dépassée. La vitesse 25 maximum est produite à la jonction 580 par correction du signal de limite de la figure 10 avec un signalÀ . Un dépassement de l'une et l'autre limites a pour résultat que les éléments de logique programment la limite dépassée et donnent à l'intégrateur un signal équivalent à une ërreur nulle. 30 Le signal de faible vitesse du rotor est comparé à la jonction 578 à la faible vitesse réelle N1 du rotor produit sur la ligne 582, la différence étant alimentée par le bloc de gain 584 à la jonction 562 ou il donne le signal désiré de polarisation de la surface de la buse du générateur à gaz. Cette surface pro-35 grammée est ajoutée au programme de boucle ouverte une fonction de Tfc2 et LTBA se présentant sur la ligne 560, et est comp'arée à la surface de buse réelle du générateur à gaz retourné à la jonction 562 via la ligne 586. Le programme de surface résultant de la jonction 562 est 40 alimenté au bloc limiteur de logique 588 où il est comparé à des 72 I^QI 2.134717 limites fixées de surface maximum et minimum. Une demande de surface au delà de l'une et l'autre limites a pour résultat que les éléments de logique programment la limite dépassée et donnent à l'intégrateur du système une entrée équivalente à une erreur 5 nulle. La logique de la figure 18 est légèrement différente de celle des autres boucles de commande du fait que les deux blocs limiteur de logique 576 et 588 sont alimentés pour séparer les blocs 590 et 592 de la logique de verrouillage des intégrait) teuTs. Les deux blocs de logique sont branchés à une porte OU 594, et la présence d'un signal à la porte 594 de l'un ou l'autre des circuits de logique 590 ou 592 force le relais 596 à mettre en mouvement l'interrupteur 572 et programme une erreur nulle. La Figure 19 montre en détails la logique de veruouil-15 lage de l'intégrateur et la logique du limiteur par des blocs sur les figures 13, 16, 17 et 18. Les commandes antérieures permettent à la commande de se perdre par rapport au système de commande lorsque le système atteint.une limite. La technique de commande montrée sur la figure 20 19 donne une méthode pour reprendre l'action de commande requise dans les systèmes de propulsion avancés tel que décrit ici. La saturation d'un intégrateur contre un arrêt résulte lorsqu'un signal d'-erreur ne peut pas: être intégré à zéro. Même, si le dispositif contrôlé a atteint une limite, aussi longtemps qu'un 25 signal d'erreur est présent, l'intégrateur continue à ia^êgrer le - signal d'erreur d'entrée, et l'intégrateur continuera à voyager vers une position extrême. Une inversion subséquente du signal d'erreur due. à un changement d'entrée peut résulter en un retard de l'action corrective si l'intégrateur est dans une position de 30 dépassement du signal d'erreur antérieur. La logique de verrouillage de l'intégrateur de la figure 19 évite à l'intégrateur de voyager dans line position de dépassement. La théorie de la logique est que la sortie de l'intégrateur sera comparée à des signaux de limites supérieure et inférieure indicatives des sorties de 35 l'intégrateur au dessus ou en dessous, l'intégrateur ne peut pas parcourir sans saturer le système. Si la sortie de.' l'intégrateur dépasse soit la limite supérieure soit la limite inférieure, un relais est mis en action qui commute l'entrée à l'intégrateur à zéro et empêche une saturation de l'intégrateur. 40 Se référant à la figure 19, le signal d'entrée à 72 16001 40 1134717 l'intégrateur désigné par le signal d'erreur, est alimenté par les lignes 600 et 602 à l'interrupteur 604. L'interrupteur es't gardé normalement dans la position négative tel que montré en raison d'un signal négatif sur le relais 606. Le signal d'erreur passe 5 par l'interrupteur 604 et l'intégrateur 608. La sortie de l'intégrateur passe par la ligne 610 et l'interrupteur 612 qui est aussi gardé normalement dans sa position négative en vertu d'un signal négatif sur le relais 614. Un signal indicatif de la limite supérieure de la sortie 10 de l'intégrateur avant saturation est atteint et alimenté à la borne, positive de l'interrupteur 612 via la ligne 622. Ce même signal est aussi alimenté via la ligne 616 à la jonction 620. Le signal de sortie de l'intégrateur est alimenté via la ligne 618 à la jonction 620 où il est comparé au signal de limite su-15 périeur. Pendant un fonctionnement normal, c'est-à-dire, lorsque l'intégrateur n'a pas été saturé, le signal de limite supérieur se présentant sur la ligne 616 sera plus grand que le signal de sortie de l'intégrateur se présentant sur la ligne 618. En vertu de la convention des signes montrés à la jonction 620, le relais 20 614 prendra le signe du signal le plus fort, dans notre cas, le signal de limite supérieure et le relais 614 sera négatif et l'interrupteur 612 contactera la borne négative. Un signe négatif sera aussi transmis via la ligne 624 à une porte ET 626. Après le passage par l'interrupteur 612, le signal de sortie 25 de l'intégrateur passera par la ligne 628 à l'interrupteur 630 qui est gardé normalement dans sa position positive en vertu du signe positif sur le relais 632. Un signal indicatif de la limite inférieure de la sortie de l'intégrateur avant la saturation est alimenté à la borne négative de l'interrupteur 630 via la ligne 634 30 et aussi à la jonction 636 via la ligne 638. Le signal de sortie de l'intégrateur se présentant sur la ligne 628 est aussi alimenté à la jonction 636 via la ligne 640. Les deux signaux sont comparés à la jonction 630 avec la convention des signes, tel que montré. Normalement, le signal se présentant sur la ligne 640 sera plus 35 grand que le signal de la limite inférieure se présentant sur la ligne 638 et le signe du signal positif sera alimenté au relais 632 maintenant l'interrupteur 630 à la borne positive. Le signe positif à la jonction 636 sera aussi alimenté via la ligne 642 à une porte NOR 644. Avec les interrupteurs 604, 612 et 630 dans les po-40 sitions, tel que montré sur la Figure 19, l'intégrateur n'est 72 16001 41 1134717 pas saturé et le signal de sortie de l'intégrateur passera par le système sans aucun changement. Le signal d'erreur original se présentant sur la ligne 600 est. aussi alimenté via la ligne 646 comme une autre entrée 5 à la porte NOR 644, et via la ligne 648 comme entrée à une porte ET 626. Les sorties des portes ET 626 et NOR 644 sont alimentées comme entrée à la porte OU 650 qui contrôle le signe du relais 606. Pendant un fonctionnement normal, le signe sur la porte OU 650 "sera négatif et le relais 606 sera négatif, maintenant l'interrup-10 teur 604 dans sa position négative. Ceci peut être vu du fait que pendant un fonctionnement normal, le signe sur la ligne 624 est négatiE et la sortie de la porte ET 626 sera toujours négative, sans égard au signal sur la ligne 648 (voir le schéma de logique de la figure 19). De même, le signe sur la ligne 642 sera normale-15 ment positif et la sortie de la porte NOR 644 sera toujours négative sans égard au signal sur la ligne 646. Puisque les deux portes ET 626 et NOR 644 produisent des sorties négatives, la porte OU 650 produira une sortie négative. Supposons, cependant, que le signal d'erreur sur la ligne 600 est positif, et que l'intégrateur 20 608 est saturé dans une direction positive, c'est à dire au cjessus de la limite supérieure. Dans ce cas, le signal se présentant sur la ligne 618 sera plus grand que le signal de limite supérieure sur la ligne 616, et le relais 614 recevra alors un signe positif. L'interrupteur 612 se déplacera alors à la borne positive et le 25 signal de limite supérieure sera alimenté de la ligne 622 par l'interrupteur 612. En même temps, la ligne 624 recevra maintenant un signal positif, qui est transmis comme une entrée à la porte ET 626. Le. signal d'erreur positif sur la ligne 648 sera aussi une entrée à la porte ET 626. Avec deux entrées positives, la sor-30 tie de la porte ET 626 sera positive et son entrée à la porte OU 650 sera aussi positive. Un signe positif à l'une ou l'autre entrée à la porte OU 650 donne des sorties positives. Maintenant, le relais 606 a un signe positif, et l'interrupteur 604 se déplacera à la borne positive et donne ûne entrée nulle à l'intégrateur 35 608. Ceci empêche une saturation de l'intégrateur. La sortie du circuit de la figure 19 sera le signal de limite supérieure sur la ligne 622 qui passe par la ligne 612 et l'interrupteur 630. Puisque la limite supérieure a été dépassée, aucun changement ne se fera avec l'interrupteur 630 de limite inférieure. 40 La même analyse peut être faite par rapport à ce 72 16001 42 *134717 circuit si la sortie de l'intégrateur dépasse la limite inférieure, et l'erreur d'entrée sur la ligne 600 est négative. Dans ce cas, les deux entrées à la porte NOR 644 seront négatives, résultant en un signal de sortie positif alimenté à la porte OU 650, et de 5 nouveau un signe positif sur le relais 606 pour donner une entrée nulle à l'intégrateur. Le signal de limite inférieure seraalors passé à travers l'interrupteur 630. Le circuit de la figure 19 n'est pas limité au système de turbopropulsion, tel que décrit ici, mais peut être utilisé 10 avec tout système dans lequel se produit la saturation d'un intégrateur. La Figure 20 montre en détail le circuit de commande à taux variable décrit en rapport avec la figure 12. La figure 20 montre plus clairement la commande, telle qu'elle peut être appli-15 quée au contrôle de toute variable, tandis que sur la figure 12 la description fut limitée â un système de commande de carburant. La compensation de taux variable permet une compensation' de commande élevée lorsque le fonctionnement du système est relativement sûr et qu'il se déplace dans une région de sécurité. La 20 compensation de commande est réduite lorsque le système se déplace vers une région dangereuse ou s'approche d'une limite.La commande à taux variable donne une meilleure réponse transitoire et un mode de commande plus souple, et peut être ëdaptée à tout système fonctionnant entre des limites. 25 La commande mesure la différence entre le valeur deman dée de la variable de commande et la valeur réelle de la variable de commande pour déterminer dans quelle direction le mouvement de la variable est requis. En plus, la valeur réelle de la variable est comparée aux limités élevée et basse pour déterminer 30 la proximité de la variable â ces limites. Le taux de compensation appliqué au signal d'erreur, c'est à dire, la différence entre les valeurs actuelle et requise de la variable est déterminé par la proximité du signal d'erreur à l'une des limites. Le gain est élevé lorsqu'il est proche d'une limite supérieure et qu'une de-35 mande est faire pour -une réduction, ou lorsqu'il est proche d'une limite inférieure et qi'une demande est faite pour une augmentation. Le gain est faible lorsqu'il est proche d'une limite supérieure et qu'une demande est faite pour une augmentation ou lorsqu'il est proche d'une limite inférieure et qu'une demande 40 est faite pour une réduction. Pour un fonctionnement nominal,le 72 160.01 1134717 gain est nominal. Se référant à la figure 20, les entrées à la commande sont une limite élevée, un signal demandé, un signal réel et une limite inférieure.Supposons que la limite élevée est plus 20, 5 la limite inférieure -20, la valeur demandée de la variable +10 et la valeur réelle de la variable +5. La valeur demandée plus 10 est comparée à la valeur réelle +5 à la jonction 652 et le signal d'erreur +5 est alimenté au circuit sélecteur 654 d'erreur minimale via la ligne 656. 10 Le signal de limite élevée +20 est comparé à la valeur réelle +5 à la jonction 656 et le signal d'erreur de limite supérieure de +15 est alimenté via les lignes 660 et 662 au. sélecteur 654 d'erreur minimale. Le.signal d'erreur de limite élevée est aussi alimenté au sélecteur 664 de taux variable. 15 Le sélecteur 654 choisit le signal demandant une erreur minimale. Dans ce cas, les erreurs sont +15 sur la ligne 662 et +5 sur la ligne 656. L'erreur +5 est choisie et passée via la ligne 666 au sélecteur d'erreur maximale 668. Le signal de limite inférieure -20 est comparé au signal 20 réel +5 à la jonction 670. Le signal d'erreur -25 est alors alimen té via les lignes 672 et 674 au sélecteur 668. Le signal d'er— reur de limite inférieure, -25 est aussi alimenté par le bloc d'inversion de signe 676 où il est transformé en un signal d'erreur de +25 puis dans le sélecteur 678. Le sélecteur 668 choisit 25 le signal d'erreur le plus positif,dans notre cas +5 se présentant sur la ligne 666 lorsqu'opposé au -25 se présentant sur la ligne 674, et passe le signal +5 via la ligne 670 au relais 682 et au multiplicateur 684. Le relais 682 prendra le signe du signal d'erreur sur la ligne 680, dans notre cas positif, et force l'in-30 terrupteur 686 â contacter la borne positive. Le taux de compensation est montré par la courbe dans le bloc 664, et est déterminé par la grandeur du signal d'erreur de limite élevée alimenté au bloc 664 via la ligne 660. Dans ce cas,-le signal d'erreur de limite élevée est +15 et le taux 35 de compensation appliqué au multiplicateur ou au bloc de gain 684 du sélecteur 664 via la ligne 686 sera approximativement proche du milieu de la courbe montée dans le bloc 664, ou à environ la moitié du taux maximum de compensation. Si la valeur requise de la variable est +5 et que la valeur réelle est +10, l'erreur pas-40 sëe_ au relais 682 via la ligne 680 serait alors négative, et le 72 16001 4* 1134717 relais 682 aurait un signe négatif, pour commuter l'interrupteur 686 à la borne négative, et le taux de compensation serait indiqué par le sélecteur 678. Ceci indiquerait que la valeur réelle était trop élevée et qu'elle se déplacerait vers la limite inférieure. 5 Puisque la limite inférieure sera éloignée d'une distance plus grande, la compensation fournie par le bloc 678 par l'interrupteur 686 au multiplicateur 684 sera à un taux ou vitesse plus élevé. Donc, la vitesse de la compensation appliquée au signal d'erreur sur la ligne 680 par le multiplicateur 684 dépend de la 10 direction dans laquelle se déplace la variable de commande et de sa distance de la limite vers laquelle elle se dirige. La buse êjecteui d'échappement fonctionne pour combiner l'ensemble des débits d'air du système de turbopropulsion et éjecte l'air avec une poussée accrue en comparaison avec un système non éjecté. Le 15 système échappement/éjecteur décrit dans le mode de réalisation comprend deux géométries variables et un espace de mélange. Les géométries variables sont des volets d'éjecteur et des portes de soufflage, les deux sont actionnés aérodynamiquement par la pression delta dans chacun d'eux. Bien que le mode de réalisation 20 ci-dessus sert à illustrer l'invention, d'autres systèmes de turbopropulsion peuvent bénéficier des échappements/êjecteurs utilisant une commande de buse pour réaliser un rapport d'expansion désiré et une boucle de commande de surveillance pour intégrer la commande échappement/éjecteur avec l'autre boucle de commande 25 du débit d'air. Bien entendu diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs ou procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. 30 72 16001 45 2,134717 REVENDICATIONS 1. Commande pour un système de turbopropulsion comprenant une entrée, un moteur à turbine et un éjecteur, le système de turbopropulsion étant monté dans un véhicule et produisant de la 5 puissance pour un véhicule, ce système de turbopropulsion ayant une pluralité de variables contrôlées, caractérisée en ce qu'elle comporte une commande de base sensible â des conditions de fonctionnement choisies du système de turbopropulsion pour contrôler chacune des variables du système, et une commande de surveillance 10 recevant les entrées des commandes de base et recevant des entrées indicatives des conditions de fonctionnement choisies du véhicule pour corriger le fonctionnement des commandes de base choisies. 2. Commande selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens pour fournir des entrées à la comman- 15 de de surveillance indicatives des conditions de fonctionnement choisies du système de turbopropulsion. 3. Commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que les variables contrôlées dans l'entrée comportent une pointe d'entrée, des portes de déviation d'entrée et des portes secondai- 20 res de débit d'air, la commande du système de turbopropulsion incluant une commande de base de la: géométrie de l'entrée pour contrôler indépendamment chacune des variables de l'entrée, un signal indicatif de la position des portes de déviation de l'entrée étant alimenté de la commande de la géométrie de l'entrée 25 à la commande de surveillance. 4. Commande selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'un signal de remise â zéro pour les portes de déviation de l'entrée est transmis 30 5. Commande selon la revendication 1, caractérisée en ce que le moteur à turbine comporte une purge variable du compresseur et des aubes variables du compresseur, la commande incluant, en outre, une commande de base de la géométrie du compresseur sensible à la vitesse du compresseur et à la température d'entrée au 35 compresseur pour contrôler les variables du compresseur. 6. Commande selon la revendication 1, caractérisée en ce que le moteur â turbine comporte un conduit pour dévier une par-v tie du débit d'air à travers le moteur, et un chauffage au carburant pour ce conduit, la commande du système de turbopropulsion 40 incluant une commande de base.pour le chauffage du conduit pour 72 16001 1134717 contrôler le débit de carburant au chauffage du conduit, un signal de remise à 2éro pour une variable dans l'entrée éjfcant trans- t mis à la commande de base du chauffage du conduit à la commande de surveillance, et un signal réglant la marge de surcharge 5 étant transmis à la commande de base du chauffage du conduit à une autre des commandes de base. 7. Commande selon la revendication 1, caractérisée en ce que le moteur à turbine comporte une partie de générateurs à gaz ayant une chambre de combustion à carburant, la commande du sys- 10 tème de turbopropulsion comprenant une commande de base pour le carburant du générateur à gaz pour contrôler le débit de carburant dans cette chambre: de combustion, un signal indicatif de la limite de vitesse du rotor inférieur dans le moteur à turbine étant transmis de la commande de base du générateur à gaz à l'une 15 des autres commandes de base, un signal indicatif de la limite de vitesse du rotor supérieur dans le moteur à turbine étant transmis de la commande de base du générateur à gaz à la commande de surveillance, et un signal de remise à zéro de la marge ée surcharge étant transmis de la commande de surveillance à la commande de 20 base du générateur à gaz. 8. Commande selon la revendication 1, caractérisée en ce que le moteur à turbine comporte une déviation de turbine inférieu re ayant une surface variable, la commande du système de turbopropulsion incluant une commande de base de déviation de turbine in- 25 férieure pour contrôler la surface de cette déviation de turbine inférieure,un signal de_réduction de déviation de turbine inférieu re étant transmis de la commande de surveillance à la commande de base de la déviation de turbine inférieure, et un signal indicatif des variations désirées du débit d'air par le moteur à turbine 30 étant transmis de la commande de base de la déviation de turbine inférieure à une autre des commandes de base. 9. Commande selon la revendication 1, caractérisée en ce que le moteur à turbine comporte un conduit pour dévier une partie du débit d'air à travers le moteur, et une buse pour ce conduit, 35 la commande du système de turbopropulsion comporte une commande de base de la buse du conduit pour contrôler la surface de cette buse du conduit, un signal indicatif de surface de buse du conduit désirée étant transmis d'une autre des commandes de base â la commande de base de la buse du conduit, et un signal de remise 40 â zéro de la surface de buse du conduit et un signal de polarisa 72 1600 1 47 Z.134717 tion de la surface de buse du conduit, étant transmis de la commande de surveillance à cette commande de base de la buse du conduit. 10. Commande selon la revendication 1, caractérisée en ce que le moteur à turbine comporte une partie de générateur à 5 gaz et une buse pour ce générateur à gaz, la commande du système de turbopropulsion incluant une commande de base de la buse du générateur à gaz pour contrôler la surface de la buse de celui-ci un signal de vitesse du rotor inférieur et un signal indicatif des variations désirées du débit :d'air à travers le moteur à tur-10 bine étant transmis d'une autre des commandes de base â la commande de base de la buse du générateur à gaz, et un signal indicatif du débit d'air désiré du moteur à turbine étant transmis de la commande de surveillance à la commande de base de la buse du générateur à gaz. 15 11. . Commande de marge de surcharge pour un moteur â turbine, ayant un compresseur et une turbine caractérisée en 'ce qu'elle comporte des moyens sensibles à la température à l'entrée du compresseur et à la vitesse du rotor du compresseur pour produire un signal indicatif du débit d'air désiré de décharge du 20 compresseur, des moyens pour mesurer le débit d'air de décharge du compresseur et pour produire un signal indicatif de celui-ci, des moyens pour comparer les signaux désirés et mesurés pour produire un signal d'erreur du débit d'air du compresseur, et des moyens sensibles à ce signal d'erreur pour contrôler une variable de 25 fonctionnement du moteur à turbine. 12. Commande selon la revendication 11, caractérisée en ce que la variable du moteur à turbine est le débit du carburant. 13. Commande selon la revendication 11, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens pour produire un signal de remise 30 à zéro,des moyens pour varier le signal du débit d'air désiré du compresseur en réponse au signal de rèmise à zéro pour donner ■une marge supplémentaire de surcharge sous des conditions de fonctionnement choisies de ce moteur. 14. Commande pour un moteur â turbine, le moteur ayant 35 un rotor relié à un étage de compresseur et à un étage de turbine caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens sensibles à la température de la décharge du compresseur et â la température à 1'entrée de cette turbine pour produire un signal indicatif de la limite de vitesse désirée du rotor, des moyens pour mesurer la 40 vitesse du rotor et pour produire un signal indicatif de celui- 72 16001 4g ci, des moyens pour comparer le signal de limite de vitesse désirée du rotor avec le signal de vitesse mesurée du rotor poiir donner un signal d'erreur de vitesse du rotor,-et des'moyens.sensibles à ce signal d'erreur pour contrôler une variable de fonc-5 tionnement. de ce moteur. ;• 15. Commande selon la revendication 14, caractérisée en ce que cette variable dé fonctionnement est le débit'du carburant. 16. Commande selon la revendication 14, caractérisée en ce que le moteur inclut une déviation autour de la turbine, une 10 commande pour cette déviation, et des moyens pour alimenter-ce signal d'erreur de limite de vitesse du rotor à la commande de déviation. 17. Commande selon la revendication 14, caractérisée en ce que le moteur à turbine comporte une source d'air de refroidis-15 sement pour cette turbine, des moyens sensibles au débit d'air de refroidissement pour varier ledit signal de limite de vitesse désirée du rotor 18. Commande selon la revendication 14, caractérisée en ce que le rotor relie 1'étage supérieur du compresseur à 1'étage 20 supérieur de la turbine. 19. Commande pour un moteur à turbine ayant une turbine un compresseur et une source d'air de refroidissement pour cette turbine, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens sensibles au taux de refroidissement de la turbine et de la température 25 du débit d'air de refroidissement pour la turbine pour donner un signal de limite de température désirée de l'entrée à la turbine, des moyens pour mesurer la température d'entrée à la turbine et pour donner un signal en réponse à ceux-ci, des moyens pour comparer le signalmesuré au signal de limite pour produire un signal 30 d'erreur de la température â l'entrée de la turbine, et des moyens pour contrôler une variable du fonctionnement du moteur en réponse au signal d'erreur. 20. Commande selon la revendication 19, caractérisée en ce que la variable du fonctionnement est le débit du carburant. 35 21. Commande selon la revendication 19, caractérisée en ce que le moteur à un levier de puissance variable relié à celle-ci pour programmer le fonctionnement du moteur, et des-moyens sensibles à la position du levier de puissance pour varier le signal de limite de la température d'entrée à la turbine. 40 22. Commande pour une turbine ayant un compresseur en 72 16001 « 1134717 traîné par turbine, un brûleur à carburant pour donner de l'énergie à la turbine et un conduit entourant le brûleur, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens sensibles à la température de décharge du compresseur pour produire un signal de limite de pres-5 sion au, brûleur, des moyens pour mesurer la pression au brûleur et pour produire un signal de pression au" brûleur, et des moyens pour comparer le signal de pression mesuré au brûleur au signal de limite pour produire un signal d'erreur de pression au brûleur, et des moyens sensibles à ce signal d'erreur pour contrôler le 10 débit d'air au brûleur. 23. Commande selon la revendication 22, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens pour mesurer la pression dans le conduit du brûleur et pour produire un signal de pression au : conduit, des moyens pour varier le signal de limite des pressions 15 au brûleur en réponse au signal des pressions au conduit. 24. Commande du carburant pour un moteur à turbine ayant un compresseur entraîné par turbine et une chambre de combustion au carburant pour fournir l'énergie à la turbine, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens sensibles à une variable de fonc-2G tionnement du moteur pour produire un signal indicatif d'une limite maximum d'opération, des moyens pour produire un signâl de débit désiré de carburant, un sélecteur d'erreur minimum pour comparer le signal de limite maximum et le signal du débit de carburant demandé pour passer à travers le sélecteur le signal produisant le 25 moindre débit de carburant et des moyens sensibles au signal de débit de carburant maximum pour contrôler le débit de carburant au brûleur. 25. Commande selon la revendication 24, caractérisée en ce que les moyens pour produire un signal indicatif de limite maximum 30 d'opération comporte des moyens pour produire des signaux indicatifs de la limite supérieure de vitesse du rotor, la limite inférieure de vitesse du rotor, la limite de la température de la turbine, la limite de pression du brûleur et la limite de surcharge du compresseur, et un sélecteur de moindre limite pour comparer 35 les signaux de limite et pour passer à travers celuirei un signal de limite demandant un débit de carburant minimiim 26. Commande selon la revendication 24, caractérisée en ce que les moyens pour produite le signal du débit de carburant demandé comporte un levier de puissance variable relié au moteur à 40 turbine, des moyens pour produire un premier signal en réponse 72 16001 5n ZI 34717 à la position du levier de puissance, des moyens pour produire un second signal en réponse à la température à l'entrée du compresseur, des moyens sensibles aux premier et deuxième signaux pour produire un signal de débit du carburant désire, des moyens sénsi-5 bles aux premier et deuxième signaux pour produire un signal de vitesse désirée du rotor, des moyens pour mesurer la vitesse du rotor et pour produire un signal de vitesse mesurée du rotor, des moyens pour comparer le signal de vitesse désirée du rotor au signal de vitesse mesurée du rotor pour donner un signal d'erreur 10 de vitesse du rotor, des moyens sensibles au signal de vitesse mesurée du rotor pour produire un signal d'inclinaison du régulateur, des moyens pour multiplier l'erreur de vitesse du rotor par le signal d'inclinaison du régulateur pour produire un signal de correction de pente du régulateur, des moyens pour ajouter le 15 signal de correction de pente du régulateur au signal du débit de carburant désiré pour produire un signal de débit du carburant résultant, des moyens pour mesurer le débit du carburant et pour produire un signal en réponse a ceux-ci, et des moyens pour comparer le signal du débit de carburant mesuré au signal du débit de 20 carburant résultant pour produire un signal de demande de débit de carburant. - 27. Commande selon la revendication 24, caractérisée,en ce que les moyens pour produire un signal de débit de carburant minimum comportent des moyens sensibles à la pression du brûleur et 25 à la température de décharge du compresseur pour produire un signal de débit de carburant minimum désiré, des moyens pour mesurer le débit de carburant et pour produire un signal en réponsé à ceux-ci et des moyens pour comparer le signal de débit de carburant mesuré au signal de débit de carburant minimum désiré pour produire le 30 signal de débit minimum de carburant. 28. Commande selon la revendication 24, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens sensibles à la montée de température dans le brûleur pour déterminer la présence d'une perte de flamme dans le moteur et des moyens pour programmer un rapport carburant- 35 air fixe au moteur lorsque se présente une perte de flamme. 2S. Commande selon la revendication 24, caractérisée en ce qu'elle comporte un multiplicateur pour le signal du débit maximum de carburant, des moyens sensibles au signal de limite d'opération minimum pour programmer un premier coefficient de gain, des mo-40 yens sensibles au signal du débit de carburant pour programmer 72 16001 51' ZI 34717 un deuxième coefficient-de gain, des moyens sensibles à la grandeur et la polarité du signal de débit maximum de carburant pour choisir l'un des premier et deuxième coefficient de gain, des moyens pour appliquer le coefficient de gain choisi au multipli-5 cateur et des moyens pour multiplier le signal de débit maximum de carburant par le coefficient de gain choisi dans le multiplicateur . 30. Commande pour un moteur à turbine ayant une pluralité de variables contrôlées, caractérisée en ce qu'elle comporte des 10 moyens pour mesurer une variable d'opération du moteur, et des moyens pour contrôler simultanément une pluralité de variables contrôlées dans le moteur en réponse a la variable de fonctionnement . 31. ■ Commande selon la revendication 30, caractérisée en ce 15 que le moteur comporte une turbine ayant une surface de déviation variable contrôlée et une partie de générateur â gaz ayant une buse variable contrôlée, et des moyens sensibles à la température, d'entrée de la turbine pour contrôler simultanément la position de la surface de déviation de la turbine et la surface de la buse 20 du générateur à gaz. 32. Commande selon la revendication 30, caractérisée en ce que le moteur comporte un ventilateur, un conduit pour ce ventilateur , un brûleur au carburant dans ce conduit,. et une buse variable contrôlée pour ce conduit, et qu'elle comporte en outre 25 ûri levier de puissance variabie contrôlé pour programmer le débit de carburant, et des moyens sensibles à la position du levier de puissance pour contrôler simultanément la surface de buse du conduit et le débit de carburant au brûleur. 33. Commande pour un moteur à turbine ayant une variable 30 contrôlée,' caractérisée en ce qu'elle comporte des premiers moyens sensibles à une première condition d'opération de la variable contrôlée pour contrôler la variable contrôlée, pendant un fonctionnement $ conditions constantes du moteur, et des. deuxièmes moyens sensibles à une deuxième condition d'opération du moteur 35 autre que la première condition d'opération pour anticiper des changements de la première condition d'opération et pour instituer un changement de la variable contrôlée pendant le régime transitoire du moteur. 3 4. Commande selon la revendication 33, caractérisée en ce 40 que le moteur a un étage de turbine inférieur et un étage de 72 16001 " 2134717 turbine supérieur avec une déviation de turbine variable contrôlée autour de l'étage de turbine inférieur, les premiers moyens étant sensibles à la température à l'entrée de la turbine supérieure pour contrôler la surface de déviation de la turbine in-5 férieure, et que les deuxièmes moyens sont sensibles à un rapport de pressions dans l'étage de turbine supérieur pour instituer un changement de la surface de déviation de la turbine inférieure. 35. Commande selon la revendication 33,caractérisée en ce que le moteur à turbine a une partie de générateur à gaz avec une buse 10 à surface variable contrôlée, et un étage de turbine avec une déviation variable contrôlée autour de cet étage de turbine, le premier moyen étant sensible à la température de 1'air à 1'entrée du moteur pour contrôler la surface de la buse du générateur à surface variable, et que les deuxièmes moyens sensibles aux 15 changements de la surface de la déviation variable de la turbine pour instituer un changement de la surface de la buse du générateur à gaz. 36. Commande selon la revendication 33,caractérisée en ce que le " moteur â turbine a une partie de générateur à gaz avec une buse à surface variable contrôlée, et un compresseur entraîné par turbine, 20 le premier moyen étant sensible à la température de l'air à l'entrée du moteur pour contrôler la surface de la buse du générateur à gaz à surface variable,' et le deuxième moyen étant sensible aux changements de vitesse du compresseur pour initier un changement de la surface de la buse du générateur à gaz. .25 37. Commande de marge de surcharge du ventilateur pour une turbo machine à double flux, le moteur ayant un conduit de ventilateur et une buse à surface variable contrôlée pour celui-ci, caracté- . risée en ce qu'elle comporte des moyens sensibles â la vitesse du ventilateur et à la température de l'air à l'entrée du moteur 30 pour programmer un signal de débit d'air à l'entrée du ventilateur des moyens pour mesurer le débit d'air corrigé â l'entrée du moteur et pour produire un signal en réponse â ceux-ci, des moyens pour comparer le signal du débit d'air corrigé mesuré au signal de débit d'entrée au ventilateur pour produire un signal d'er-35 reur de marge de surcharge du ventilateur, et des moyens pour contrôler la surface de la buse du conduit au ventilateur en réponse au signal d'erreur de marge de la surcharge du ventilateur. 38. Système de commande pour une variable contrôlée dans lequel un signal de commande est produit et' passé à travers un in- 72 16001 1134717 tëgrateur dont la sortie contrôle une condition d'opération de la variable contrôlée, comprenant un appareil pour éviter une saturation de l'intégrateur lorsque la variable contrôlée a atteint une limite de fonctionnement, caractérisé en ce qu'il com-5 porte des moyens pour comparer la sortie de l'intégrateur à un signal indicatif d'une limite supérieure de la variable contrôlée, des moyens pour fournir le signal de limite supérieure à la variable contrôlée lorsque la sortie de l'intégrateur excède le signal de limite supérieure, des moyens pour comparer la sortie 10 de l'intégrateur à un signal indicatif de la limite inférieure de, la variable contrôlée, des moyens pour fournir le signal de limite inférieure à la variable contrôlée, lorsque la sortie de l'intégrateur dépasse le signal de limite inférieure, et des moyens pour fournir à l'entrée de cet intégrateur un signal de commande 15 nulle lorsque la sortie de l'intégrateur dépasse soit la limite supérieure, soit la limite inférieure. 39. Système de commande pour une variable contrôlée ayant une limite supérieure et une limite, inférieure comprenant un appareil pour fournir une compensation de gain variable, caractérisé en 20 ce qu'il comporte des moyens pour produire des signaux indicatifs de la valeur désirée de cette variable, de la valeur réelle de cette variable, de la limite supérieure de cette variable et de la limite inférieure de cette variable, des moyens pour comparer le signal de la valeur réelle au signal de limite supérieure pour 25 produire un signal d'erreur de limite supérieure, des moyens pour comparer le signal de la valeur réelle au signal de limite inférieure pour produire un signal d'erreur inférieure, "des moyens pour comparer le signal de la valeur réelle au signal de valeur désirée pour produire un signal d'erreur du système, un sélecteur d'erreùr 30 minimum pour comparer le signal d'erreur de limite supérieure au signal d'erreur du système "et pour passer ce signal d'erreur minimum par le sélecteur, un sélecteur d'erreur maximum pour comparer le signal d'erreur minimum au signal d'erreur de la limite inférieure et pour passer ce signal d'eEreur maximum par le sélecteur, des 35 moyens sensibles à ce signal d'erreur de limite supérieure pour produire un premier signal â taux variable, des moyens sensibles au signal d'erreur de limite inférieure pour produire un deuxième signal de taux variable, des moyens sensibles au signal d'erreur maximum pour choisir les premier ou deuxième signaux à taux varia-40 ble et des moyens pour compenser le signal d'erreur maximum par 72 16001 81 Z134717 une quantité représentée par le premier ou deuxième signal à taux variable choisi.