【技术实现步骤摘要】
开关式姿轨控直接力发动机推力建模方法
本专利技术涉及一种发动机应用领域,具体地,涉及一种开关式姿轨控直接力发动机推力建模方法。
技术介绍
姿轨控发动机采用燃气推动阀体运动,其阀门采用电磁阀来控制开关启闭。电磁阀一般采用直线电机或电磁铁,但是实际的电机或电磁系统在响应上会有时间延迟:电机由于位置往返转动驱动阀芯运动需要耗时;而电磁铁是电感元件具有很强的电磁惯性,因此不管采用哪种阀门控制方式都不可能实现姿轨控动力完全意义上的无滞后快速响应,尤其阀门的关闭往往需要克服燃烧室压力做功,其延迟响应可能会更加严峻。传统的姿轨控发动机控制系统设计一般会将可重复启闭的推力建模成方波或者三角波形式,然后通过在推力值上加上一定的随机干扰来逼近真实的动力系统推力响应;但是这种建模方式不能最大程度的呈现发动机的响应特性,尤其在控制系统设计时没有将发动机阀门的延迟考虑其中,导致控制系统启闭指令逻辑不能很好地适应姿轨控发动机本体特征,导致燃烧室腔壁压强起浮,从而不能最大程度发挥动力系统性能,影响最终的脱靶量。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷,本专利技术的目的是提供一种开关式姿轨控直接力发动机推力建模方法,其能最大程度考虑动力系统的响应特性,保证控制系统的设计能尽可能拟合逼近姿轨控直接力发动机的实时推力值来克服动力系统的延迟特性影响。根据本专利技术的一个方面,提供一种开关式姿轨控直接力发动机推力建模方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤一,将动力系统指令的时间按照对控制指令的周期整除向下取整序列化为非负整数;步骤二,将姿轨控发动机的开启与关闭的继电延迟和机械延迟等响应延迟特性按照对控制系 ...
【技术保护点】
一种开关式姿轨控直接力发动机推力建模方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤一,将动力系统指令的时间按照对控制指令的周期整除向下取整序列化为非负整数;步骤二,将姿轨控发动机的开启与关闭的继电延迟和机械延迟等响应延迟特性按照对控制系统指令周期整除向上取整为延迟次数;步骤三,若此刻控制系统指令为开启,则将关指令复位0、开指令累增1,并转至步骤四,否则若此刻控制系统指令为关闭,则将开指令复位0、关指令累增1,转至步骤五;步骤四,此时指令为开启,根据当前开启指令累计数与阀门开启延迟的大小关系,确定开启指令对应的推力值;步骤五,此时指令为关闭,根据当前关闭指令累计数与阀门关闭延迟的大小关系,及步骤六保存的上一周期指令对应的推力值,确定关闭指令对应的推力值;步骤六,将步骤四或步骤五中获得的推力即当前指令对应的推力值,并保存之,然后重复步骤三~步骤六。
【技术特征摘要】
1.一种开关式姿轨控直接力发动机推力建模方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤一,将动力系统指令的时间按照对控制指令的周期整除向下取整序列化为非负整数;步骤二,将姿轨控发动机的开启与关闭的继电延迟和机械延迟等响应延迟特性按照对控制系统指令周期整除向上取整为延迟次数;步骤三,若此刻控制系统指令为开启,则将关指令复位0、开指令累增1,并转至步骤四,否则若此刻控制系统指令为关闭,则将开指令复位0、关指令累增1,转至步骤五;步骤四,此时指令为开启,根据当前开启指令累计数与阀门开启延迟的大小关系,确定开启指令对应的推力值;步骤五,此时指令为关闭,根据当前关闭指令累计数与阀门关闭延迟的大小关系,及步骤六保存的上一周期指令对应的推力值,确定关闭指令对应的推力值;步骤六,将步骤四或步骤五中获得的推力即当前指令对应的推力值,并保存之,然后重复步骤三~步骤六。2.根据权利要求1所述的开关式姿轨控直接力发动机推力建模方法,其特征在于,所述步骤一将动力系统指令的时间按照对控制指令周期整除向下取整序列化为非负整数,如下式:这里表示向下取整,t为当前指令时间(一直自然递增),k为对时间的离散化序列值,T为控制指令周期。3.根据权利要求1所述的开关式姿轨控直接力发动机推力建模方法,其特征在于,所述步骤二将姿轨发动机的开启与关闭的继电延迟和机械延迟等响应延迟特性按照对控制系统指令周期整除向上取整为延迟次数,如下式:这里表示向上取整,t1、t2、t3、t4分别表示发动机的开启继电延迟时间、开启机械延迟时间、关闭继电延迟时间、关闭机械延迟时间;td1、tr1、td2、tr2分别表示上述时间对控制系统指令周期整除向上取整的延迟次数。4.根据权利要求1所述的开关式姿轨控直接力发动机推力建模方法,其特征在于,所述步骤三,若当前k周期控制系统指令onoff为开启,则将关指令数off复位0、开指令数on累增1,并转至步骤四;否则若当前k周期控制系统指令onoff为关闭,则将开指令数on复位0、关指令数off累增1,转至步骤五;这里onoff即控制系统的指令状态,或为开启或为关闭。5.根据权利要求1所述的开关式姿轨控直接力发动机推力建模方法,其特征在于,所述步骤四,当前k周期指令为开启,将Fm标记为额定推力,则当前指令onoff对应的推力F为如下式:
【专利技术属性】
技术研发人员:臧月进,李仁俊,孙文钊,周新耀,曾亮,刘思思,周亮,史松伟,
申请(专利权)人:上海机电工程研究所,
类型:发明
国别省市:上海,31
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。