固沖發(fā)動(dòng)機(jī)壅塞式燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)控制算法及試驗(yàn)研究.pdf

1、隨著新一代導(dǎo)彈對發(fā)動(dòng)機(jī)的性能要求越來越高，固沖發(fā)動(dòng)機(jī)這種新型的動(dòng)力裝置以其高比沖等優(yōu)點(diǎn)成為發(fā)達(dá)國家動(dòng)力研究的重點(diǎn)方向。固沖發(fā)動(dòng)機(jī)的燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)技術(shù)不僅能提高固沖發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性能而且決定其能否正常的安全工作，目前固沖發(fā)動(dòng)機(jī)主要采用壅塞式和非壅塞式進(jìn)行燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)。壅塞式燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)是利用燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥的運(yùn)動(dòng)來改變固沖發(fā)動(dòng)機(jī)中燃?xì)獍l(fā)生器的噴管喉部面積來調(diào)節(jié)燃?xì)饬髁?，壅塞式燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)具有很強(qiáng)的燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)能力，能夠充分地發(fā)揮導(dǎo)彈的性能，因此壅塞

2、式燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)技術(shù)成為了研究的熱點(diǎn)。本文主要對壅塞式燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)的相關(guān)技術(shù)及控制方法進(jìn)行相關(guān)的研究。
　　(1)對固沖發(fā)動(dòng)機(jī)壅塞式燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)技術(shù)的調(diào)節(jié)原理進(jìn)行了分析，通過原理分析，選定了針型閥為壅塞式燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)閥;選取了燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)閥喉栓材料;設(shè)計(jì)了燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)閥的動(dòng)密封方式;確定壅塞式燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)試驗(yàn)系統(tǒng)的的結(jié)構(gòu)。
　　(2)根據(jù)設(shè)計(jì)出的固沖發(fā)動(dòng)機(jī)壅塞式燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)試驗(yàn)系統(tǒng)，建立了對應(yīng)的燃?xì)饬髁咳細(xì)獍l(fā)生器的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型

3、，得到了燃?xì)獍l(fā)生器的流量傳遞函數(shù)和壓力傳遞函數(shù)，并進(jìn)行了頻域、時(shí)域分析，得出了針閥型燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)系統(tǒng)是一非最小相位系統(tǒng)。
　　(3)根據(jù)動(dòng)態(tài)分析得到了固沖發(fā)動(dòng)機(jī)針閥式燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)系統(tǒng)是非最小相位系統(tǒng)。鑒于非最小系統(tǒng)的影響，在設(shè)計(jì)控制算法時(shí)除了要考慮減小超調(diào)量和縮短調(diào)節(jié)時(shí)間，還需抑制負(fù)調(diào)。采用傳統(tǒng)的PID控制并不能解決超調(diào)和負(fù)調(diào)問題，智能控制是在傳統(tǒng)控制理論中發(fā)展起來的新興理論和技術(shù)，主要針對不確定、高度非線性、復(fù)雜的系統(tǒng)，相比傳統(tǒng)

4、PID控制，智能控制更適合非最小相位系統(tǒng)，因此設(shè)計(jì)出了遺傳算法優(yōu)化BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的PID控制算法，采用MATLAB仿真，結(jié)果表明本文所設(shè)計(jì)的算法有效地減少了超調(diào)和調(diào)節(jié)時(shí)間，抑制了負(fù)調(diào)。
　　(4)固沖發(fā)動(dòng)機(jī)壅塞式燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)是壓力反饋控制過程:將采集到固沖發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)獍l(fā)生器內(nèi)部壓力反饋到控制器，控制壅塞式燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)閥改變噴管喉部面積來調(diào)節(jié)燃?xì)饬髁?，本文采用STC89C52及ULN2003電機(jī)控制芯片，設(shè)計(jì)了基于51單片機(jī)的壓力反饋控