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弹箭与制导学报2025年第05期:固冲发动机进气道不起动保护控制方法研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:汤祥;王昭;田小涛;黄萌;张博;

单位:陆空基信息感知与控制全国重点实验室,西安现代控制技术研究所;西安现代控制技术研究所;

摘要:为了充分发挥固体火箭冲压发动机的性能,构造了进气道不起动保护等裕度控制方法。首先,通过进气道稳态模型来预估进气道不起动边界,即获取不同来流条件下进气道能够承受的最大背压。而后,通过壅塞流动的特征求取壅塞截面参数,并采用零维守恒方程得到进气道出口参数和不起动裕度,从而建立火箭冲压发动机计算模型。最后,采用不起动等裕度控制策略构造双环TD-PID控制器通过调节燃气发生器压强,进而对进气道的不起动裕度加以控制,使得进气道在能够起动的前提下发挥发动机的最优性能。仿真结果表明:对于方波形式的不起动裕度指令,与原始PID控制器相比,TD-PID控制器能够更加快速地收敛至设定值,且稳态相对误差由0.04%降至0.003%,加之燃气流量的最大相对负调量仅为2.4%,验证了该方法的有效性。

关键词:固体火箭冲压发动机;;进气道不起动保护;;等裕度;;TD-PID控制器;;无超调