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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:
3
1
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。
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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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职称材料
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:
4
2
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。
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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
原文传递
题名
跟踪微分器在变流量燃气发生器上的应用研究
被引量:
3
1
作者
柴金宝
陈雄
何坤
周景亮
李旭东
机构
南京理工大学机械工程学院
中国航天科技集团公司四川航天系统工程研究所
出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第5期1153-1161,共9页
基金
国家自然科学基金(51606098)
江苏省自然科学基金(BK20140772)
文摘
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。
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
Keywords
Variable flow ducted rocket
Gas generator
Tracking differentiator
Arrange transient process
Close-loop control
Flow anti-regulation
分类号
V435.5 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
下载PDF
职称材料
题名
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:
4
2
作者
周景亮
陈雄
柴金宝
李心怡
李旭东
周长省
机构
南京理工大学机械工程学院
中国航天科工集团有限公司湖北航天技术研究院总体设计所
出处
《航空动力学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第5期1109-1120,共12页
基金
总装备部预先研究项目(404040301)
国家自然科学基金(51606098)
江苏省自然科学基金(BK20140772)。
文摘
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。
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
Keywords
ducted ramjet
adjustable flow gas generator
linear active disturbance rejection controller(LADRC)
linear extended state observer
tracking differentiator
flow anti-regulation
分类号
V435.5 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
跟踪微分器在变流量燃气发生器上的应用研究
柴金宝
陈雄
何坤
周景亮
李旭东
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
3
下载PDF
职称材料
2
固体火箭冲压发动机流量可调燃气发生器控制算法
周景亮
陈雄
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
4
原文传递
已选择
0
条
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参考文献
引证文献
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