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龙图腾网获悉南京航空航天大学申请的专利一种基于模型的轴扇变循环发动机模式切换组合控制方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN118188177B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-05-08发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202410363036.X，技术领域涉及：F02C9/22；该发明授权一种基于模型的轴扇变循环发动机模式切换组合控制方法是由周文祥;李国昌;张书刚;张鑫;潘慕绚;黄金泉设计研发完成，并于2024-03-28向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于模型的轴扇变循环发动机模式切换组合控制方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于模型的轴扇变循环发动机模式切换组合控制方法。首先针对外接旋翼负载的低压输出轴进行恒定转速控制，设计了低压转子转速串级控制器，通过模糊理论对模式切换过程中的串级控制器参数进行了在线整定。其次通过分析模式切换过程低压轴剩余功率同转差、压气机喘振裕度的关系设计了内涵道尾喷管面积闭环控制器，用于补偿低压轴输出功率，降低发动机推力；为抑制模式切换过程中离合器接合脱开和桨距角变化带来的扰动，引入了尾喷管面积预开策略和桨距角前馈，同时通过放气调节提高模式切换过程中低压压气机喘振裕度。本发明可为我国未来新一代高速远程直升机动力装置的工程化研制提供技术参考。

本发明授权一种基于模型的轴扇变循环发动机模式切换组合控制方法在权利要求书中公布了：1.一种基于模型的轴扇变循环发动机模式切换组合控制方法，其特征在于，包括以下步骤： 1基于轴扇变循环发动机涡轴模式恒定低压输出轴转速需求，设计低压转子转速串级控制器，并采用模糊理论对控制参数进行实时整定； 2根据轴扇变循环发动机模式切换时功率和推力输出需求设计外涵道进口可调导叶和外涵道尾喷管面积控制规律，并结合高、低压转子转速差设计EPR控制规律，以内涵道尾喷管面积作为中间变量来调节低压输出轴剩余功率，推力及预防喘振； 3根据离合器及旋翼工作特性，设计轴扇变循环发动机模式切换时离合器压力开环规律以及桨距角前馈补偿规律； 4设计超限保护控制器，保证轴扇变循环发动机切换过程不超温、不超转； 5结合高、低压转子转速差与高、低压压气机部件喘振裕度关系，设计低压压气机瞬态放气规律，提高轴扇变循环发动机模式切换过程中低压压气机喘振裕度； 步骤1的实现过程为： 1.1：设计低压转子转速串级控制器： 低压转子转速串级控制器包含外环低压转子转速控制器和内环高压转子转速控制器，外环低压转子转速控制器由实际低压转子转速nL和低压转子指令转速nLr之差计算高压转子指令转速nHr，内环高压转子转速控制器通过高压转子指令转速nHr和轴扇变循环发动机输出实际转速nH之差计算燃油流量ΔWf： 其中：ΔWf[k]为内环高压转子转速控制器计算得到的k时刻燃油流量的增量，KpH表示内环高压转子转速控制器的比例系数，ΔnH[k]为k时刻的高压转子指令转速nHr和轴扇变循环发动机输出实际转速nH的偏差量、ΔnH[k-1]为k-1时刻的高压转子指令转速nHr和轴扇变循环发动机输出实际转速nH的偏差量，TiH表示内环高压转子转速控制器的积分时间常数，ΔnHr[k]为外环低压转子转速控制器计算的k时刻高压转子指令转速的增量，KpL为外环低压转子转速控制器的比例系数，ΔnL[k]为k时刻低压转子指令转速nLr和轴扇变循环发动机输出实际转速nL的偏差量、ΔnL[k-1]为k-1时刻的低压转子指令转速nLr和轴扇变循环发动机输出实际转速nL的偏差量；T为低压转子转速串级控制器的采样周期，TiL为外环低压转子转速控制器的积分时间常数； 1.2：输入模糊控制器的参数为偏差量e1＝ΔnL[k]和e2＝ΔnH[k]以及其各自偏差量变化率ec1＝ΔnL[k]-ΔnL[k-1]和ec2＝ΔnH[k]-ΔnH[k-1]，将输入模糊控制器的参数转换到模糊论域的数值，根据模糊论域的离散性或连续性，隶属度函数Hxi取为离散函数的形式，通过有限点的隶属度，构成一个模糊子集H： 式中：子项用于描述模糊论域中元素xi与其隶属度函数Hxi的对应关系，“+”号表示模糊论域上的模糊子集整体； 选取正态型隶属度函数如下式： 选取三角型隶属度函数如下式： 其中：a、b和p均为常数值，取值依据论域范围选取； 采用离散论域并使用重心法将输出集合清晰化，重心法的计算公式如下： 其中：论域u＝{u1,u1,Lun}是离散论域，uj处的隶属度为Huj，u为面积中心对应的横坐标；通过规则库进行输入模糊控制器的参数的推理得到输出的模糊集合，进而利用反模糊化方法判决出确切的精确量，计算当前k时刻内环高压转子转速控制器的控制参数Kp和外环低压转子转速控制器的控制参数Ki变化量，输入给低压转子转速串级控制器完成控制参数的更新。

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