固冲发动机燃气发生器流量调节优化控制

作     者：柴金宝 陈雄 周景亮 何坤 CHAI Jin-bao;CHEN Xiong;ZHOU Jing-liang;HE Kun

作者机构：南京理工大学机械工程学院江苏南京210094 四川航天系统工程研究所四川成都610100 

出 版 物：《计算机仿真》 (Computer Simulation)

年 卷 期：2019年第36卷第2期

页      面：24-28页

学科分类：080703[工学-动力机械及工程] 082502[工学-航空宇航推进理论与工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(71171045) 中央高校基本科研业务费专项基金资助项目(15D110422) 

主　　题：固冲发动机 燃气发生器 燃气流量调节 负调 动态响应 

摘      要：燃气发生器的燃气流量调节既能有效改变固冲发动机的推力,又可使固冲发动机工作点在空燃比附近,保证发动机高效、安全工作的同时具有良好的推力调节能力。但在燃气流量调节系统中存在负调现象,负调量较难控制且难以通过点火实验精确地测量。为了对燃气流量调节进行优化控制,推导了系统的开环传递函数并分析该系统为非最小相位系统。通过从基本工作原理上分析负调现象,解释出负调现象的产生原因是由于压强的响应滞后于喷喉面积的变化,并得出负调现象的起始条件、终止条件及影响因素。以电动锥阀式流量调节系统为例,使用Matlab/Simulink分别对不同的脉冲频率、自由容积、初始喷喉面积条件下的燃气流量动态响应进行仿真。仿真结果验证了理论分析的正确性,并得出适合该系统的驱动步进电机的脉冲频率值,为燃气流量调节的优化控制与实验提供了参考依据。