固冲发动机壅塞式燃气流量调节控制算法及试验研究

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1、分类号密级ＵＤＣ＾＾香《謹又乂杀ＮＡＮＪＩＮＧＵＮｉＶＥＲＳ盯ＹＯＦＳＣＥＮＣＥＳＴＥＣＨＭＯＬＯＧＹ硕壬学位论文固冲发动机窒塞式燃气流量调节控制算法及试验研究（题名和副题名）周俊（作者姓名）指导教师姓名周长省教授学位类别工学硕去学科名称机械电子工程研究方向机电系统理论与技术论文提交时间２０１５年１月注１：注明《国际十进分类法ＵＤＣ》的类号。声明，本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果，尽我所知在本学

2、位论文中，除了加Ｗ标注和致谢的部分外，不包含其他人已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使用过的材料一。与我同工作的同事对本学位论文做出的贡献均己在论文中作了明确的说明。研究生签名；年月日间教学位论文使用授权声明南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档，可借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容，可向有关部口或机构送交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容。对于保密论文，按保密的有关规定和程序处理。．研究生签名：间翁

3、年月日硕±学位论文固冲发动机產塞式燃气流量调节控制算法及试验研巧摘要随着新一代导弹对发动机的性能要求越来越高，固冲发动机这种新型的动力装置Ｗ其高比冲等优点成为发达国家动力研究的重点方向。固冲发动机的燃气流量调节技术不仅能提高固冲发动机的动力性能而且决定其能否正常的安全工作，目前固冲发动机主要采用奎塞式和非蜜塞式进行燃气流量调节。蜜塞式燃气流量调节是利用燃气调节阀的运动来改变固冲发动机中燃气发生器的喷管喉部面积来调节燃气流量，蓮塞式燃气流量调节具有很强的燃气流量调节能力，能够充分

4、地发揮导弹的性能，因此蓮塞式燃气流量调节技术成为了研究的热点。本文主要对奎塞式燃气流量调节的相关技术及控制方法进行相关的研巧。（１）对固冲发动机蜜塞式燃气流量调节技术的调节原理进行了分析，通过原理分析，选定了针型阀为塞塞式燃气流量调节阀；选取了燃气流量调节阀喉拴材料；设计了燃气流量调节阀的动密封方式。；确定塞塞式燃气流量调节试验系统的的结构（２）根据设计出的固冲发动机蜜塞式燃气流量调节试验系统，建立了对应的燃气流量燃气发生器的动态数学模型，得到了燃气发生器的寧量传递函数和压力传递函数，并

5、一进行了频域、时域分析，得出了针阀型燃气流量调节系统是非最小相位系统。（３）根据动态分析得到了固冲发动机针阀式燃气流量调节系统是非最小相位系统。鉴于非最小系统的影响，在设计控制算法时除了要考虑减小超调量和缩短调节时间，还需抑制负调。采用传统的ＰＨ）控制并不能解决超调和负调问题，智能控制是在传统控制理论中发展起来的新兴理论和技术，主要针对不确定、高度非线性、复杂的系统，相比传统ＰＩＤ控制，智能控制更运合非最小相位系统，因此设计出了遗传算法优化ＢＰ神经网络的ＰＨ）控制算法，ＭＡＴＬＡＢ采用仿

6、真，结果表明本文所设计的算法有效地减少了超调和调节时间，抑制了负调。，（４）固冲发动机奎塞式燃气流量调节是压力反馈控制过程：将采集到固冲发动机燃气发生器内部压力反馈到控制器，控制蜜塞式燃气＾量调节阀改变喷管喉部面积来调＾节燃气流量，本文采用ＳＴＣ８９Ｃ５２及ＵＬＮ２００３电机控制芯片，设计了基于５１单片机的压为反馈控制系统，完成了原理图绘制及ＰＣＢ板制作。关键字；固冲发动机，燃气流量调节，动态模型，非最小相位系统，智能控制ＩＡｂｓｔｒａｃｔ硕±学位论文ＡＢＳＴＲＡＣＴＷｉ

7、ｔｈｔｈｅ打ｅｗｅｎｅｒａｔｉｏｎｏｆｍｉｓｓＵｅｅｎｇｉ打ｅｓｉｎｃｒｅａｓｉｎｌｈｉｇｈｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｇｇｙｐ，ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅａｓｆｌｏｗｒｅｕｌａｔｉｏ打ｈａｓｂｅｅｎｅｎｈａｎｃｅｄｉｎｒｅｃｅ打ｔｌｅａｒｓ．ＩｎｔｅｒａｌＳｏｌｉｄｇｇｙｙｇ－ＰｒｏｐｅｌｌａｎｔＲａｍＲｏｃｋｅｔｉｓａｎｅｗｐｏｗｅｒｐｌａｎｔｗｉｔｈｈｉｇｈｓｐｅｃｉｆｉｃｉｍｐｕｌｓｅｈａｓｂｅｃｏｍｅａｎ

8、ａｔｉｏｎａｌｆｏｃｕｓｏｆｔｈｅｓｔｕｄｙ．Ｔｈｅｒｅａｒｅｔｗｏｗａｙｓｔｏａｄｊｕｓｔｔｈｅｇａｓｆｌｏｗ．Ｃｏｎｇｅｓｔｉｏｎｇａｓｆｌｏｗｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｕｓｅｔｈｅｇａｓｒｅｇｕｌａｔｏｒｖａｌｖｅｍｏｖｅｍｅｎｔ１；ｏｃｈａｎｇｅｔｈｅａｒｅａｏｆａｓｇｅｎｅｒａｔｏｒ化ａｄｊ