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题名双三相PMSM火箭发动机伺服系统冗余切换技术
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作者
康广庆
钟恒
孙海智
董国创
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机构
西安航天动力研究所
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出处
《火箭推进》
北大核心
2025年第5期46-55,75,共11页
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基金
国家自然科学基金(52475127)。
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文摘
随着现代火箭技术的不断发展,液体火箭发动机推力调节稳定性和可靠性对伺服系统要求越来越高。双三相PMSM作为伺服系统的核心部件,采用可切换的主、备两套绕组形成两个驱动通道,可按需切换。然而,在伺服电机工作通道的热切换过程中,由于位置解算和PID闭环调节时间会产生较大的位置扰动,导致流量波动,从而影响其可靠工作。为解决上述问题,结合双三相PMSM的自身特点,设计了一种基于双端口RAM数据交互的伺服系统驱动通道冗余切换技术。该技术通过实时解算主备份绕组的位置信息,并周期性交互PID控制参数,实现了伺服电机绕组在切换过程中的平稳过渡。这种方法不仅有效抑制了位置扰动,而且显著提高了发动机工作的可靠性。为了验证所提策略的有效性,搭建了相应的试验系统,并在不同负载条件下进行了试验测试和数据分析。结果表明,该技术能够显著降低伺服电机绕组切换过程中的位置扰动,相较传统切换方法位置扰动由最大16.869°降低到0.008°以下,实现了超过99.95%的降幅,使火箭发动机的流量调节器位置波动控制在±0.1°范围内,从而验证了策略的有效性和可行性。
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关键词
液体火箭发动机
双三相PMSM
冗余切换技术
推力调节伺服系统
位置扰动
双端口RAM
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Keywords
liquid rocket engine
dual three-phase PMSM
redundant switching technology
thrust control servo system
position disturbance
dual-port RAM
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分类号
V433
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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