面向控制的燃油调节器动态特性研究

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1、第38卷第5期火箭推进V01．38．No．52012年10月JOURNALOFROCKETPROPUISIONOct．2012面向控制的燃油调节器动态特性研究秦艳平，李斌，梁俊龙，徐中节，尤裕荣(西安航天动力研究所，陕西西安710100)摘要：作为吸气式发动机燃油控制系统的被控对象，燃油调节器的动态特性对调节器自身的性能优化和控制系统设计均至关重要。基于燃油调节器的工作原理，采用集中参数法建立了燃油调节器的非线性模型，对其进行小偏差线性化得到其状态空间模型，计算获得其传递函数，并详细分析了燃油调节器的动态特性影响因素，为燃油调节器性能优化提供参考。通过模型降价简化传递函数模型获得其一阶模型

2、，分析表明一阶模型和原模型的频域特性符合的很好，低阶模型能够表示燃油调节器的动态特性，为燃油控制系统设计和控制参数优化奠定了基础。关键词：燃油调节器；传递函数；模型降阶；动态特性中图分类号：V439—34文献标识码：A文章编号：1672—9374(2012105—0007—06Control-orientedresearchondynamiccharacteristicsoffuelregulatorQINYan—ping，LIBin，LIANGJun—long，XUZhong-jie，YOUYu—rong(Xi’anAerospacePropulsionInstitute，Xi’an71

3、0100，China)Abstract：Fuelregulatorisoneofthekeycomponentsoffuelcontrolsysteminairbreathingen—gine，anditsdynamiccharacteristicsareessentialtoperformanceoptimizationandcontroller．Basedontheworkingprincipleoftheregulator，thenonlineardynamicmodelofthefuelregulatorwases—tablishedwiththelumpedmethod．Itss

4、tatespacemodelwasgottenbycarryingoutsmalldeviationlinearization，andthetransferfunctionswereobtainedbycalculation．Theinfluencefactorsontheregulatorperformancewereanalyzedbasedontransferfunctions，whichwerebeneficialforitsperfor-manceoptimization．Furthermore，thetransferfunctionswassimplifiedbymodelre

5、duction．There-sultsrevealthatthefrequencyresponseofthesimplifiedmodelareconsistentwiththoseoftheorigi-nalmodel，SOthesimplifiedmodelcanexpressthedynamiccharacteristicsoftheregulator．There—searchisfundamentaltodynamiccharacteristicsoptimizationandcontrollerdesign．Keywords：fuelregulator；transferfunct

6、ion；modelreduction；dynamiccharacteristic收稿日期：2012—03—21；修回日期：2012-04—27基金项目：总装备部预研项目(2008AA70504071作者简介：秦艳平(1986一)，女，硕士研究生，研究领域为发动机系统8火箭推进2012年l0月量阀的开度，从而改变燃油流量；阀芯的位移由0引言角位移传感器反馈给综合控制器。综合控制器根据理论流量和角位移传感器的反馈信号，通过控吸气式发动机的工况调节范围较大，燃油调制算法给出调节信号，改变脉宽调制高速电磁阀节器的流量变化范围大flJ，因此对燃油控制系统的脉冲占空比，进而改变控制腔出口流量，引起的设

7、计提出了很高的要求，要求控制精度高，响计量阀控制腔的压力变化，使得计量阀阀芯运应性能好。燃油调节器作为吸气式发动机燃油控动，从而改变阀芯位移，进而改变燃油流量。等制系统的关键部件，其动态特性直接影响发动机压差阀感受计量阀前后压差的变化，并驱动等压的动态特性，对发动机性能影响较大。差执行阀运动，从而确保计量阀的前后压差在额为了设计性能优良的发动机燃油控制系统，定值范围内，使得燃油流量只与阀芯位移有关。以提高燃油流量调节过程