一种固冲发动机用流量调节装置设计 被引量：9

1

作者 兰飞强 王丽娟 +1 位作者 程翔 智博 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2012年第3期148-151,共4页

为了使冲压发动机适应更宽广的工作包线,提高工作性能,充分发挥推进剂的能量,必须设计燃气发生器流量调节装置。文中针对一种固冲发动机用流量调节装置进行了设计,完成了结构与内流场仿真计算,在仿真计算的基础上加工试验件完成了热试试... 为了使冲压发动机适应更宽广的工作包线,提高工作性能,充分发挥推进剂的能量,必须设计燃气发生器流量调节装置。文中针对一种固冲发动机用流量调节装置进行了设计,完成了结构与内流场仿真计算,在仿真计算的基础上加工试验件完成了热试试验,试验结果表明设计的流量调节装置满足冲压发动机要求,可以为流量调节装置将来的实际应用作技术储备。 展开更多

关键词 固冲发动机 流量调节装置 方案研究 仿真计算

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固体火箭发动机推力大小调节技术的发展 被引量：21

2

作者 徐温干 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1994年第1期39-44,共6页

对固体火箭发动机推力大小调节技术研究的必要性、发展的现状以及在型号上应用的情况作了综述与分析。指出了发展的趋势与方向。

关键词 固体推进剂 火箭发动机 可变推力

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固体火箭冲压发动机推力调节和进气道喘振保护的切换控制 被引量：2

3

作者 牛文玉 刘顶新 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2015年第4期93-96,100,共5页

文中研究了固体火箭冲压发动机推力调节和进气道喘振保护的切换控制。首先建立了燃气流量调节系统和发动机的动态模型,并分析了燃气流量及进气道出口压力的负调响应特性。然后建立了固体火箭冲压发动机多回路切换控制系统,最后通过仿真... 文中研究了固体火箭冲压发动机推力调节和进气道喘振保护的切换控制。首先建立了燃气流量调节系统和发动机的动态模型,并分析了燃气流量及进气道出口压力的负调响应特性。然后建立了固体火箭冲压发动机多回路切换控制系统,最后通过仿真分析了推力调节和进气道喘振保护回路的切换过程及控制器积分限幅对切换过程的影响。研究表明固体火箭冲压发动机多回路闭环切换控制的引入,有利于兼顾发动机性能充分发挥和工作安全性的矛盾。 展开更多

关键词 冲压发动机 推力调节 进气道喘振保护 切换控制

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固体火箭冲压发动机流量可调燃气发生器控制算法 被引量：5

4

作者 周景亮 陈雄 +3 位作者 柴金宝 李心怡 李旭东 周长省 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期1109-1120,共12页

固体火箭冲压发动机流量调节系统具有很强的时变性和非线性,在调节的初期存在流量负调现象,且推进剂不完全燃烧产生的颗粒容易附着于喉道,这些因素都将对调节性能产生消极影响。为处理上述问题,设计线性自抗扰控制器(LADRC)。仿真试验表... 固体火箭冲压发动机流量调节系统具有很强的时变性和非线性,在调节的初期存在流量负调现象,且推进剂不完全燃烧产生的颗粒容易附着于喉道,这些因素都将对调节性能产生消极影响。为处理上述问题,设计线性自抗扰控制器(LADRC)。仿真试验表明,所设计的LADRC对比于比例-积分-微分控制器(PID)具有更好的响应速度、精度、流量负调抑制能力以及抗干扰能力,在低压力和高压力两种工况下的响应时间均不超过1.5 s,超调量在1.5%以内;流量负调减小了3~4倍;对干扰的反应时间在0.4 s左右,干扰的偏离值仅为0.25 MPa,显著提高了燃气发生器的工作性能。 展开更多

关键词 固体火箭冲压发动机 流量可调燃气发生器 线性自抗扰控制器(LADRC) 线性扩张状态观测器 跟踪微分器 流量负调

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利用嵌金属丝药柱调节固体火箭发动机推力的计算研究 被引量：6

5

作者 张有为 王晓宏 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期1218-1222,共5页

提出一种组合应用嵌金属丝药柱和引入负热流的方法实现火箭发动机推力调节的技术方案,即通过在金属丝暴露在燃气部分加入负热流改变沿金属丝燃速来改变发动机工作压力,实现对推力的调节。可行性研究的初步计算结果表明,该方案能够在一... 提出一种组合应用嵌金属丝药柱和引入负热流的方法实现火箭发动机推力调节的技术方案,即通过在金属丝暴露在燃气部分加入负热流改变沿金属丝燃速来改变发动机工作压力,实现对推力的调节。可行性研究的初步计算结果表明,该方案能够在一定范围内实现对火箭发动机工作特性的调节,推力大小随负热流密度的增加而减小;从加入负热流密度到推力重新稳定有一段滞后时间,滞后时间随负热流密度的增加而上升。方案的优点是控制系统结构简单,控制箱不需工作在高温条件下。 展开更多

关键词 航空 航天推进系统 固体火箭发动机 端燃药柱 嵌金属丝 推力调节

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跟踪微分器在变流量燃气发生器上的应用研究 被引量：5

6

作者 柴金宝 陈雄 +2 位作者 何坤 周景亮 李旭东 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1153-1161,共9页

变流量固冲发动机(VFDR)工作时,常采用PID控制器控制燃气发生器内燃气压强。对于阶跃或方波形式的压力指令,往往由于误差信号的突变使执行机构瞬时输出的控制力过大,产生较大的燃气压强超调与燃气流量负调,严重影响了控制系统的性能。... 变流量固冲发动机(VFDR)工作时,常采用PID控制器控制燃气发生器内燃气压强。对于阶跃或方波形式的压力指令,往往由于误差信号的突变使执行机构瞬时输出的控制力过大,产生较大的燃气压强超调与燃气流量负调,严重影响了控制系统的性能。为解决上述问题,在常规的PID控制器基础上,引入跟踪微分器(TD)给压力指令信号合理地安排一个快速无超调的过渡过程并提取微分信号。然后令燃气压强跟踪这个安排的过渡过程,使压强达到期望值。通过对变流量燃气发生器的非线性模型进行仿真试验,结果表明:相比于PID控制器,无论压力指令在高或低压强范围内,所提出的控制器均具有更高的稳态精度和快速性,压强的超调量不超过3.7%,响应时间在1s以内。此外,该控制器在抑制燃气流量的负调量上展现了巨大的优势,可将最大负调量减小2.7～3.25倍,显著地提升了VFDR的性能。 展开更多

关键词 变流量固冲发动机 燃气发生器 跟踪微分器 安排过渡过程 闭环控制 流量负调

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PSO-Fuzzy-PID复合控制器在喉栓调节发动机压强控制中的应用 被引量：3

7

作者 高潇 王庆辉 +1 位作者 薛智慧 刘金国 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期269-278,共10页

为了改善喉栓调节发动机的燃烧室内压强控制系统的性能,实现精确闭环控制,建立了系统的数学模型,并在此基础上提出了一种基于粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)算法的Fuzzy-PID复合控制器(PSO-Fuzzy-PID)。由于模型具有较强... 为了改善喉栓调节发动机的燃烧室内压强控制系统的性能,实现精确闭环控制,建立了系统的数学模型,并在此基础上提出了一种基于粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)算法的Fuzzy-PID复合控制器(PSO-Fuzzy-PID)。由于模型具有较强的时变性、扰动性以及非线性,传统的PID控制器无法精确控制,因此设计并使用PSO-Fuzzy-PID复合控制器。Fuzzy控制器和PID控制器同时工作,采用PSO算法对Fuzzy控制器和PID控制器的输出比例因子进行优化。通过仿真对比了PSOFuzzy-PID复合控制器、Fuzzy-PID双模控制器和传统PID控制器在系统的工作点(6 MPa)附近的阶跃跟踪、时变性测试以及在非线性模型中的抗干扰性测试、长时间全压强范围调节测试,来验证控制器的动态性能。结果表明:在不同的实验中,PSO-Fuzzy-PID复合控制器均表现出明显的优势。该控制器可以将超调量控制在10%以内;将调节时间控制在1.5 s以内,将压强的调节速度提高至Fuzzy-PID双模控制器的3.45~6.73倍,传统PID控制器的4.51~7.1倍。因此PSO-Fuzzy-PID复合控制器在响应速度、超调量、鲁棒性强等方面更具优势,显著地提高了喉栓调节发动机的燃烧室内压强控制系统的动态性能。 展开更多

关键词 喉栓调节发动机 复合控制器 压强控制 非线性控制 时变性

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基于人工蜂群算法优化的燃气发生器压强自适应模糊免疫PID控制 被引量：11

8

作者 柴金宝 陈雄 +1 位作者 周景亮 何坤 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期441-448,共8页

固冲发动机燃气流量控制系统因具有较强的非线性和时变性,导致其控制问题较难解决。为了实现对燃气压强的精确闭环控制,设计了基于人工蜂群算法优化的自适应模糊免疫PID (ABC-AFI-PID)控制器。控制器的比例系数由模糊免疫控制器在线修正... 固冲发动机燃气流量控制系统因具有较强的非线性和时变性,导致其控制问题较难解决。为了实现对燃气压强的精确闭环控制,设计了基于人工蜂群算法优化的自适应模糊免疫PID (ABC-AFI-PID)控制器。控制器的比例系数由模糊免疫控制器在线修正,积分和微分系数由自适应模糊控制器实时调整,并应用人工蜂群算法对控制器的设计参数进行鲁棒优化。采用ABC-AFI-PID控制器、自适应模糊PID (AF-PID)控制器和传统PID控制器分别对某滑盘阀式流量控制系统的线性和非线性模型进行仿真,来验证控制器在设计工作点(7.24MPa)附近以及全压强调节范围内的动态性能和稳态性能。结果表明:在不同的工况下,ABC-AFI-PID控制器体现出良好的品质。相比于AF-PID控制器可将压强响应速度提高约1.8～2.5倍,相比于传统的PID控制器可将压强响应速度提高约4.6～5.1倍,并且其超调量也被控制在7.14%以内。该控制器在快速性、稳定性和鲁棒性上均展现出了巨大优势,显著地提高了燃气流量控制系统的性能。 展开更多

关键词 燃气发生器 燃气流量控制 参变系统 自适应PID 模糊免疫算法 人工蜂群算法

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流量可调燃气发生器压强控制仿真 被引量：1

9

作者 余业辉 陈雄 +3 位作者 郑健 刘慧莉 曾庆德 何坤 《弹道学报》 CSCD 北大核心 2017年第3期82-86,91,共6页

为了提高流量可调燃气发生器的流量控制效果,建立了燃气发生器流量调节系统动态模型。针对燃气发生器流量调节系统时变性的特点,引入了一种基于神经网络PI(比例积分)算法的压强控制系统;研究了不同自由容积条件下神经网络PI控制系统与P... 为了提高流量可调燃气发生器的流量控制效果,建立了燃气发生器流量调节系统动态模型。针对燃气发生器流量调节系统时变性的特点,引入了一种基于神经网络PI(比例积分)算法的压强控制系统;研究了不同自由容积条件下神经网络PI控制系统与PI控制系统控制效果的有效性,得到了控制器的压强工作范围。不同自由容积条件下的2种算法的仿真结果表明:基于神经网络PI算法的压强控制系统响应速度较快,压力超调量较小,压强工作范围大,系统的动态特性较好,能更好地解决燃气发生器流量调节系统时变性带来的控制精度差的问题。 展开更多

关键词 燃气发生器 压强控制 时变性 自由容积 神经网络PI算法

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基于PSO-BP神经网络的固冲发动机推力估计器设计 被引量：7

10

作者 王昭 田小涛 +1 位作者 黄萌 张博 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期1487-1494,共8页

为了对固体火箭冲压发动机的推力进行直接控制,提出了基于PSO(粒子群优化算法)优化BP(back propagation)神经网络的固体火箭冲压发动机推力估计方法。采用SPSO(标准PSO)和三种不同的BBPSO(骨干PSO)寻优神经网络权值,而后以最优权值进行B... 为了对固体火箭冲压发动机的推力进行直接控制,提出了基于PSO(粒子群优化算法)优化BP(back propagation)神经网络的固体火箭冲压发动机推力估计方法。采用SPSO(标准PSO)和三种不同的BBPSO(骨干PSO)寻优神经网络权值,而后以最优权值进行BP网络训练,对其进行精调,如此便可获取推力和燃气流量、飞行马赫数以及飞行高度之间的非线性关系,从而完成推力估计器的设计。利用240组训练集数据对网络进行训练,并用180组测试集数据对网络进行验证。仿真结果表明:在SPSO、BBExp(exploiting BBPSO)、ABPSO*(modified adaptive BBPSO)和SNPSO(simplified pruning strategy based BBPSO)等四种不同的PSO中,基于SNPSO优化BP神经网络实现推力估计器设计是最为便捷有效的方法,不仅形式简单,而且对于测试集数据而言,其能够将推力相对误差控制在5%以内。 展开更多

关键词 固体火箭冲压发动机 推力估计器 粒子群优化算法 神经网络 非线性关系

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基于QPSO的非壅塞固体冲压发动机一体化优化 被引量：1

11

作者 王昭 田小涛 +3 位作者 汤祥 黄萌 张博 陈俊屹 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期1865-1874,共10页

为了对非壅塞固体冲压发动机性能进行充分优化,建立了相应的内外弹道一体化优化设计数学模型。首先构造了新的非壅塞固体冲压发动机性能预示框架。而后在此基础上,采用量子粒子群优化方法(quantum particle swarm optimization,QPSO),... 为了对非壅塞固体冲压发动机性能进行充分优化,建立了相应的内外弹道一体化优化设计数学模型。首先构造了新的非壅塞固体冲压发动机性能预示框架。而后在此基础上,采用量子粒子群优化方法(quantum particle swarm optimization,QPSO),以巡航段和无动力下降段的总射程为优化目标,在满足推力约束的前提下,对冲压发动机的喷管喉径、进气道入口和喉部面积以及飞行攻角进行一体化优化。仿真结果表明:采用QPSO方法优化后的弹道射程较仅优化飞行攻角的方案提升18.65%,证明了一体化优化的有效性,为非壅塞固体冲压发动机的设计提供了理论基础。 展开更多

关键词 非壅塞固体冲压发动机 一体化优化 弹道射程 量子粒子群 推力约束

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变推力发动机电液伺服阀振动问题分析与计算

12

作者 张有用 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1989年第4期14-18,共5页

变推力发动机的电液伺服阀在试车时曾出现过剧烈振动,造成推力比下降.经分析,我们认为,电液伺服阀的振动是由瞬态液动力诱发的负阻尼引起的.当时,阀就振动,当时,阀就不振.我们从结构上采取措施,使保证了阀的稳定性,在这个条件下,电液伺... 变推力发动机的电液伺服阀在试车时曾出现过剧烈振动,造成推力比下降.经分析,我们认为,电液伺服阀的振动是由瞬态液动力诱发的负阻尼引起的.当时,阀就振动,当时,阀就不振.我们从结构上采取措施,使保证了阀的稳定性,在这个条件下,电液伺服阀在试车中,未出现振动. 展开更多

关键词 变推力发动机 火箭发动机 控制系统 电液伺服阀

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