空气涡轮火箭发动机起动过程半物理仿真方法研究

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作者 杨学森 赵巍 +3 位作者 张秉龙 任三群 项效镕 赵庆军 《系统仿真学报》 北大核心 2025年第8期2061-2073,共13页

为满足空气涡轮火箭发动机控制规律验证需求,提出了基于串口通讯的半物理仿真方案,建立了集成快速原型系统、供应系统、测控系统、信号模拟器、故障注入系统和实时仿真机的半物理仿真平台,基于交叉编译技术开发了发动机数字模型,实现了... 为满足空气涡轮火箭发动机控制规律验证需求,提出了基于串口通讯的半物理仿真方案,建立了集成快速原型系统、供应系统、测控系统、信号模拟器、故障注入系统和实时仿真机的半物理仿真平台,基于交叉编译技术开发了发动机数字模型,实现了发动机控制系统与供应系统的耦合半物理仿真。开展了空气涡轮火箭发动机起动过程半物理仿真,测试了涡轮出口温度超温情况下控制器的故障处理策略。结果表明:以频率量作为信号模拟器转速信号指令,模拟精度可达0.01%FS,刷新时间不超过1 ms;当主燃煤油流量达到最大流量的16.2%时,发动机进入转速自持状态,主燃煤油泵和液氧泵后压力为1.28 MPa;当主燃煤油流量达到最大时,发动机转速和推力同时达到设计状态。涡轮出口温度超温50℃时起动超温保护机制,电动泵设定转速输出为0,避免了发动机潜在运行风险。 展开更多

关键词 空气涡轮火箭发动机 半物理仿真 供应系统 起动过程 控制规律

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发动机试验台测控系统模糊神经网络控制方法的研究 被引量：1

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作者 石晶 段敏 +2 位作者 陈勇 张涛 鲁晓丽 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2006年第1期48-50,84,共4页

结合模糊控制、神经网络、遗传算法的优点,提出发动机试验台测控系统模糊神经网络控制方法。利用遗传算法的全局优化策略,避免陷入局部最小点的缺陷。在建立发动机-测功机传动系统动力学模型、发动机有效转矩模型、测功机励磁电流模型... 结合模糊控制、神经网络、遗传算法的优点,提出发动机试验台测控系统模糊神经网络控制方法。利用遗传算法的全局优化策略,避免陷入局部最小点的缺陷。在建立发动机-测功机传动系统动力学模型、发动机有效转矩模型、测功机励磁电流模型的基础上,进行了动态仿真模拟,较好地解决了试验台控制的稳定性及测量的实时准确性问题。 展开更多

关键词 发动机试验台 控制系统.模糊神经网络.仿真

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发动机动态试验台控制系统的参数优化

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作者 张俊智 卢青春 黄海燕 《车用发动机》 北大核心 1999年第6期23-25,31,共4页

在应用电涡流测功器开发适用于轿车的低成本高性能发动机动态试验台过程中，飞轮组转动惯是、控制步长、预测时域长度这几个参数需进行优化设计。在确定控制方法、优化原则和优化标准的基础上，以上海Santana2000轿车模拟USLA4－CH工况... 在应用电涡流测功器开发适用于轿车的低成本高性能发动机动态试验台过程中，飞轮组转动惯是、控制步长、预测时域长度这几个参数需进行优化设计。在确定控制方法、优化原则和优化标准的基础上，以上海Santana2000轿车模拟USLA4－CH工况为例，对试验台的上述几个参数进行了计算机辅助优化设计。通过原理分析以及与底盘测功器的实测车速轨迹进行对比，最后确定了一组可行的参数。 展开更多

关键词 发动机试验台 控制系统 参数优化 仿真

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发动机动态性能模拟试验台的采样与控制系统 被引量：1

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作者 王学志 张慎良 张诗韵 《汽车技术》 北大核心 1989年第3期22-28,共7页

阐述了模拟汽车运行工作的发动机动态性能试验台的采样与控制系统。采用两个闭环控制系统完成发动机的负荷调节和测功机的加载,介绍了硬件设计方案与软件的编制原则。最后把试验台测得的结果与道路试验结果进行了对比。

关键词 发动机 性能 试验台 控制系统

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一种姿轨控发动机地面试验控制系统设计 被引量：7

5

作者 刘万龙 牛向楠 +2 位作者 李全令 韩晓梅 孙树江 《火箭推进》 CAS 2015年第2期114-117,122,共5页

控制系统在试车过程中发出指令信号,使发动机和试车台各工艺系统按照预定的程序完成规定试车任务。为了适应某型号姿轨控发动机试验对控制精度要求的提高,需要对现有控制系统进行改造,基于现场可编程门阵列和高速固态继电器设计了一种... 控制系统在试车过程中发出指令信号,使发动机和试车台各工艺系统按照预定的程序完成规定试车任务。为了适应某型号姿轨控发动机试验对控制精度要求的提高,需要对现有控制系统进行改造,基于现场可编程门阵列和高速固态继电器设计了一种新的控制系统,其控制模块用于操作人员对试验系统上的各路电磁阀进行手动与自动控制,其复记模块可以实时记录系统状态以便于指挥人员了解系统工作状况,并能够进行数据分析判断。该系统建成后可以满足该型号姿轨控发动机试验的要求,控制精度为0.1 ms。 展开更多

关键词 火箭发动机 地面试验 控制系统

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某固体火箭发动机推力向量控制系统接头接触性能分析 被引量：6

6

作者 刘文芝 戴美魁 +1 位作者 韦广梅 赵永忠 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期573-578,共6页

以某固体火箭发动机推力向量控制系统摆动接头的单珠承载试验模型为计算模型,采用摩擦接触问题的La-grange乘子法与弹塑性耦合的有限元理论,计算分析了摆动接头阳球试件在不同强化层厚度下的接触应力、变形及破坏机理;为降低系统摆动力... 以某固体火箭发动机推力向量控制系统摆动接头的单珠承载试验模型为计算模型,采用摩擦接触问题的La-grange乘子法与弹塑性耦合的有限元理论,计算分析了摆动接头阳球试件在不同强化层厚度下的接触应力、变形及破坏机理;为降低系统摆动力矩,同时考虑大尺寸球面的表面强化和加工工艺,提出了满足接触性能的阳球表面强化层为1～1.4mm的厚度要求。通过与单珠承载试验对比分析,检验了有限元建模及算法的合理性;确定了小变形条件下摆动接头弹塑性摩擦接触应力限额为5 384.9 MPa。 展开更多

关键词 固体火箭发动机 推力向量控制系统 摆动接头 弹塑性摩擦接触有限元法 单珠承载试验

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固体火箭发动机推力向量控制系统动态性能分析 被引量：2

7

作者 刘文芝 张春林 +1 位作者 张乃仁 赵永忠 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期1404-1408,共5页

以某型号固体火箭发动机推力向量控制系统为研究对象,采用多体系统动力学计算方法,以作用在系统活动体上的轴向载荷为工作阻力,作动器指令位移为原动件的已知运动规律,接头内引入并联非线性弹簧阻尼器表征各构件间的接触,建立该型号推... 以某型号固体火箭发动机推力向量控制系统为研究对象,采用多体系统动力学计算方法,以作用在系统活动体上的轴向载荷为工作阻力,作动器指令位移为原动件的已知运动规律,接头内引入并联非线性弹簧阻尼器表征各构件间的接触,建立该型号推力向量控制系统动力学模型,进行多体动力学计算,得到接头内构件间的实时运动规律、接触力及力矩。理论计算与系统冷摆试验相结合,分析作动力矩与摆角、频率的关系,计算接触变形产生的力矩增量,分析接头压痕产生的主要原因,并提出改进措施。 展开更多

关键词 固体火箭发动机 推力向量控制系统 多体系统动力学 冷摆试验 接触力 力矩

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时滞系统的变结构控制及其在火箭发动机燃烧过程镇定中应用的理论基础 被引量：2

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作者 郑锋 程勉 高为炳 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 1995年第6期649-657,共9页

本文研究时滞系统的变结构控制及其应用的理论基础．这里引人切换泛函的概念，系统地给出了时滞系统变结构控制的设计方法．此外，还研究了上述设计方法中的关键问题，即所谓特征矩阵的求解问题，给出了一般情况下时滞系统特征矩阵的求法．

关键词 时滞系统 变结构控制 镇定 火箭发动机 燃烧过程

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时滞系统的变结构控制及其在火箭发动机燃烧过程镇定中的应用 被引量：3

9

作者 郑锋 程勉 高为炳 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 1996年第3期257-262,共6页

火箭发动机燃烧室中燃烧过程的动力学模型是一不稳定时滞系统，用传统的线性状态反馈方法来镇定它，所得到的闭环系统对燃烧时滞及压力指数的鲁棒性很差。本文采用文［１］中提出的变结构控制方法来镇定该燃烧过程，所形成的闭环系统显... 火箭发动机燃烧室中燃烧过程的动力学模型是一不稳定时滞系统，用传统的线性状态反馈方法来镇定它，所得到的闭环系统对燃烧时滞及压力指数的鲁棒性很差。本文采用文［１］中提出的变结构控制方法来镇定该燃烧过程，所形成的闭环系统显著地改善了系统对燃烧时滞及压力指数的鲁棒性。 展开更多

关键词 时滞系统 变结构控制 火箭发动机 燃烧过程

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液体火箭发动机试验推力校准测控系统设计 被引量：1

10

作者 章萌 唐云龙 张小松 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2014年第5期126-130,共5页

针对某液体火箭发动机试验推力校准的需要,设计了推力校准测控系统。根据负反馈比例控制原理设计了电液伺服系统的闭环控制器,实现了标准力的闭环自动加载和控制,为推力校准提供了高稳定性、高精度的标准力。基于Labview8.6设计的测控... 针对某液体火箭发动机试验推力校准的需要,设计了推力校准测控系统。根据负反馈比例控制原理设计了电液伺服系统的闭环控制器,实现了标准力的闭环自动加载和控制,为推力校准提供了高稳定性、高精度的标准力。基于Labview8.6设计的测控软件并结合RS485通讯方式,实现了自动或手动推力校准以及校准过程的远程控制。校准结果表明,利用该系统可以快速地进行手动或自动推力校准,且校准精度高、效率高、可靠性好,完全满足推力校准的要求。 展开更多

关键词 液体火箭发动机 试验 推力校准 测控系统 闭环控制器 手动/自动校准

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基于特征模型的火箭发动机伺服控制系统设计 被引量：1

11

作者 樊垚 李亮 +2 位作者 祁鹏 任章 王元芝 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期145-150,共6页

以新型大推力火箭发动机为研究对象,提出了基于特征模型的伺服系统控制器设计方法。首先,介绍了特征建模理论并讨论了特征模型参数范围;其次,采用人工蜂群算法实时估计火箭发动机伺服系统特征模型参数,使其满足特征模型输出与实际系统... 以新型大推力火箭发动机为研究对象,提出了基于特征模型的伺服系统控制器设计方法。首先,介绍了特征建模理论并讨论了特征模型参数范围;其次,采用人工蜂群算法实时估计火箭发动机伺服系统特征模型参数,使其满足特征模型输出与实际系统输出特性等价条件;最后,使用黄金分割自适应控制律保证系统在参数估计过程中的闭环稳定性,同时引入前馈跟踪控制律,逻辑积分控制律和逻辑微分控制律使伺服控制系统快速、精确跟踪线位移指令并改善动态性能。仿真结果表明,设计的火箭发动机伺服控制系统指令跟踪精度高,动态特性良好,鲁棒性强。 展开更多

关键词 火箭发动机 伺服系统 特征模型 人工蜂群算法 黄金分割自适应控制律

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固冲发动机转级试验点火控制系统设计 被引量：2

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作者 谭正一 安丰增 《航空兵器》 2016年第4期58-62,共5页

针对整体式固体火箭冲压发动机转级试验需求,设计了一套点火控制系统,用以模拟弹载控制系统功能。根据固冲发动机转级技术特点,明确了系统的功能和设计要求,对系统的工作原理、硬件结构和软件设计等内容做了详细描述。该系统充分考虑了... 针对整体式固体火箭冲压发动机转级试验需求,设计了一套点火控制系统,用以模拟弹载控制系统功能。根据固冲发动机转级技术特点,明确了系统的功能和设计要求,对系统的工作原理、硬件结构和软件设计等内容做了详细描述。该系统充分考虑了不同转级方式和异常应急等情况,具备地面转级试验能力,为产品转级性能评定和可靠性验证提供了有效的试验平台。 展开更多

关键词 固体火箭冲压发动机 转级 点火控制 系统设计

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液体火箭发动机健康监控技术研究进展 被引量：5

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作者 杨述明 谢昌霖 +1 位作者 程玉强 宋立军 《火箭推进》 CAS 北大核心 2024年第1期28-45,共18页

液体火箭发动机健康监控技术作为保障运载火箭安全、可靠发射的核心关键技术,经过几十年的发展,有力推动了航天事业的进步。介绍了液体火箭发动机健康监控技术中故障检测与诊断、容错控制与健康监控系统研制等技术的研究现状与发展趋势... 液体火箭发动机健康监控技术作为保障运载火箭安全、可靠发射的核心关键技术,经过几十年的发展,有力推动了航天事业的进步。介绍了液体火箭发动机健康监控技术中故障检测与诊断、容错控制与健康监控系统研制等技术的研究现状与发展趋势;梳理了健康监控领域面临的重难点问题,并提出相应的解决方案。分析展望了液体火箭发动机健康监控技术未来发展趋势,为从事火箭发动机健康监控技术研究的科研人员提供参考。 展开更多

关键词 液体火箭发动机 健康监控技术 故障检测与诊断 容错控制 健康监控系统

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液体火箭发动机自动控制系统的过渡过程研究

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作者 张黎辉 张振鹏 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第6期711-713,共3页

以能多次启动的某泵压式液体火箭发动机的自动控制系统为研究对象，构造了液体火箭发动机自动控制系统的物理模型，并对其建立了非线性的数学模型．针对可能发生的干扰形式，以阶跃形式输入，进行了单干扰状态下动态特性模拟，计算方法... 以能多次启动的某泵压式液体火箭发动机的自动控制系统为研究对象，构造了液体火箭发动机自动控制系统的物理模型，并对其建立了非线性的数学模型．针对可能发生的干扰形式，以阶跃形式输入，进行了单干扰状态下动态特性模拟，计算方法采用小偏差法．通过对数学模拟的结果与从试验获得的数据进行比较，发现：当干扰信号在小范围内变化时，所建数学模型较精确合理，计算方法满足模拟要求． 展开更多

关键词 液体火箭发动机 动态特性 自动控制系统

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固体火箭发动机磁悬浮试验架系统动态性能分析

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作者 王利娜 赵建辉 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期72-74,共3页

在磁悬浮系统数学模型的基础上,将磁悬浮试验架对发动机的悬浮支承等效为质量 弹簧 阻尼系统。计算了磁悬浮试验架的刚度、阻尼及固有频率,计算结果得到了试验的验证。表明除系统机械设计参数外,控制方式及控制器参数是影响系统动态特... 在磁悬浮系统数学模型的基础上,将磁悬浮试验架对发动机的悬浮支承等效为质量 弹簧 阻尼系统。计算了磁悬浮试验架的刚度、阻尼及固有频率,计算结果得到了试验的验证。表明除系统机械设计参数外,控制方式及控制器参数是影响系统动态特性的关键因素,并通过仿真说明了控制器参数对系统动态性能的影响。为设计适合发动机试验的磁悬浮系统提供参考。 展开更多

关键词 固体火箭发动机 动态性能分析 试验架 磁悬浮系统 控制器参数 系统动态特性 系统动态性能 发动机试验 数学模型 阻尼系统 固有频率 计算结果 设计参数 控制方式

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可重复使用液体火箭发动机智能减损控制技术 被引量：5

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作者 吴建军 魏鹏飞 《火箭推进》 CAS 2005年第4期8-14,共7页

液体火箭发动机减损控制技术是一门横跨控制理论与技术、材料科学、液体火箭发动机技术等领域的新兴交叉技术,是工程上实现液体火箭发动机健康监控系统故障控制功能的核心技术之一。文中主要评述了可重复使用液体火箭发动机智能减损控... 液体火箭发动机减损控制技术是一门横跨控制理论与技术、材料科学、液体火箭发动机技术等领域的新兴交叉技术,是工程上实现液体火箭发动机健康监控系统故障控制功能的核心技术之一。文中主要评述了可重复使用液体火箭发动机智能减损控制技术研究进展,分析了减损控制技术与导弹延寿技术之间的区别,指明了存在的主要技术问题和今后的发展趋势。 展开更多

关键词 液体推进剂火箭发动机 系统动力学 智能控制 减损控制

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液体火箭发动机控制的新方向 被引量：1

17

作者 陈启智 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1993年第3期1-10,共10页

为适应航天飞行任务对推进系统高性能、安全性、可靠性、经济性的需要,在液体火箭发动机控制方面,开展了大量研究工作,出现了一些新方向和新领域。比较集中的研究领域是液体火箭发动机健康(状态) 监控和智能控制。本文介绍液体火箭发动... 为适应航天飞行任务对推进系统高性能、安全性、可靠性、经济性的需要,在液体火箭发动机控制方面,开展了大量研究工作,出现了一些新方向和新领域。比较集中的研究领域是液体火箭发动机健康(状态) 监控和智能控制。本文介绍液体火箭发动机控制的智能水平演变趋势,健康(状态) 监控系统和智能控制系统的框架、结构,以及与这些系统直接相关的故障模式、传感器技术和故障检测算法。 展开更多

关键词 火箭发动机 控制系统 液体火箭

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一种大范围变推力液体火箭发动机控制器的设计及实现 被引量：3

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作者 李红增 卢京潮 +1 位作者 王志刚 屈耀红 《空军工程大学学报（自然科学版）》 CSCD 2004年第6期14-17,共4页

提出一种大范围变推力液体火箭发动机的数字控制方案。首先设计了基于高低压转换方法的电磁阀加速驱动电路,并将μCOS-Ⅱ嵌入式操作系统移植到80C196KC单片机上;其次通过调参加死区补偿的控制方法,实现了发动机推力的大范围调节。半物... 提出一种大范围变推力液体火箭发动机的数字控制方案。首先设计了基于高低压转换方法的电磁阀加速驱动电路,并将μCOS-Ⅱ嵌入式操作系统移植到80C196KC单片机上;其次通过调参加死区补偿的控制方法,实现了发动机推力的大范围调节。半物理仿真结果表明,所设计系统的调节时间小于60ms,稳态误差不大于5%,能够满足系统的控制要求。 展开更多

关键词 变推力火箭发动机 嵌入式操作系统 控制器设计 PWM

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X型液体火箭发动机试车综合测控系统 被引量：1

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作者 孙超 李萌 董国创 《火箭推进》 CAS 2021年第3期98-106,共9页

为了解决以往液体火箭发动机试车测控系统数据总线带宽及可靠性低,实时性、系统维护性及拓展性差等问题,首次建立了基于工业控制总线CAN总线和CANopen应用层运动控制子协议的综合测控系统,并且针对以往基于RS—422串口数据总线的“点对... 为了解决以往液体火箭发动机试车测控系统数据总线带宽及可靠性低,实时性、系统维护性及拓展性差等问题,首次建立了基于工业控制总线CAN总线和CANopen应用层运动控制子协议的综合测控系统,并且针对以往基于RS—422串口数据总线的“点对点”结构数据通讯速率低、可靠性低、维护性差的缺点,构建“一主多从”式节点可拓展的组网式总线拓扑结构。经过X型液氧煤油火箭发动机试车验证,证明该系统已实现高可靠、长距离、高实时的数据通讯和高精度伺服控制,实现了完整的CANopen运动控制协议软件驱动层设计。利用该发动机综合测控系统的研制方法与思路,可在未来的发动机测控系统中实现多节点、智能化伺服控制,为新一代液体火箭发动机智能化控制器和测控系统的研制提供新思路。 展开更多

关键词 液体火箭发动机试车 综合测控系统 CAN总线 CANOPEN协议 智能化伺服控制

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车用催化转化器性能试验台架空燃比控制系统的研制

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作者 张云龙 张跃涛 +1 位作者 黄开胜 许向东 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2001年第1期56-58,共3页

空燃比控制是催化转化器性能评价试验的关键,本文利用电控匹配技术,研制了车用催化转化器性能试验台架空燃比控制系统。该系统在催化转化器性能试验中发挥了重要作用。本文从控制策略的确定、控制装置软硬件的研制、系统软件设计、试验... 空燃比控制是催化转化器性能评价试验的关键,本文利用电控匹配技术,研制了车用催化转化器性能试验台架空燃比控制系统。该系统在催化转化器性能试验中发挥了重要作用。本文从控制策略的确定、控制装置软硬件的研制、系统软件设计、试验应用等几方面介绍了控制系统的研制过程及其应用情况。 展开更多

关键词 催化转化器 空燃比控制系统 性能试验台架 控制策略 汽车 排放 发动机

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