基于特征模型的火箭發(fā)動機伺服控制系統(tǒng)設(shè)計①

樊 垚，李 亮，祁 鵬，任 章，王元芝

(1.北京航空航天大學(xué) 飛行器控制一體化技術(shù)國防科技重點實驗室，北京 100191；2.上海機電工程研究所，上海 201109；3.第二炮兵駐航天科技集團(tuán)第四研究院軍事代表室，西安 710025；4.中國人民解放軍96630部隊，北京 102200)

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基于特征模型的火箭發(fā)動機伺服控制系統(tǒng)設(shè)計①

樊 垚1，李 亮2，祁 鵬3，任 章1，王元芝4

(1.北京航空航天大學(xué) 飛行器控制一體化技術(shù)國防科技重點實驗室，北京 100191；2.上海機電工程研究所，上海 201109；3.第二炮兵駐航天科技集團(tuán)第四研究院軍事代表室，西安 710025；4.中國人民解放軍96630部隊，北京 102200)

以新型大推力火箭發(fā)動機為研究對象，提出了基于特征模型的伺服系統(tǒng)控制器設(shè)計方法。首先，介紹了特征建模理論并討論了特征模型參數(shù)范圍；其次，采用人工蜂群算法實時估計火箭發(fā)動機伺服系統(tǒng)特征模型參數(shù)，使其滿足特征模型輸出與實際系統(tǒng)輸出特性等價條件；最后，使用黃金分割自適應(yīng)控制律保證系統(tǒng)在參數(shù)估計過程中的閉環(huán)穩(wěn)定性，同時引入前饋跟蹤控制律，邏輯積分控制律和邏輯微分控制律使伺服控制系統(tǒng)快速、精確跟蹤線位移指令并改善動態(tài)性能。仿真結(jié)果表明，設(shè)計的火箭發(fā)動機伺服控制系統(tǒng)指令跟蹤精度高，動態(tài)特性良好，魯棒性強。

火箭發(fā)動機；伺服系統(tǒng)；特征模型；人工蜂群算法；黃金分割自適應(yīng)控制律

0 引言

為滿足日益增長的空天運輸需求，新一代火箭必須使用大推力發(fā)動機以提高其運載能力，其伺服系統(tǒng)的負(fù)載特性對火箭控制性能有著決定性的影響。……