超燃衝壓發動機控制
作 者: 於達仁,常軍濤,曹瑞峰,楊晟博,唐井峰,鮑文 著
定 價: 128
出?版?社: 國防工業出版社
出版日期: 2019年03月01日
頁 數: 300
裝 幀: 平裝
ISBN: 9787118116397
●常用符號表 章 緒論 1.1 雙模態超燃衝壓發動機的典型飛行試驗 1.2 雙模態超燃衝壓發動機控制研究現狀分析 1.2.1 飛行試驗中發動機控制現狀分析 1.2.2 進氣道不起動監測及保護控制現狀分析 1.2.3 燃燒模態轉換控制現狀分析 1.2.4 吸氣式飛/推繫統軌跡優化研究現狀分析 1.3 雙模態超燃衝壓發動機推力控制問題分析 1.4 雙模態超燃衝壓發動機不起動監測與控制問題 1.4.1 高超聲速進氣道不起動監測 1.4.2 高超聲速進氣道不起動保護控制 1.5 雙模態超燃衝壓發動機燃燒模態轉換控制問題 1.5.1 燃燒模態轉換特性 1.5.2 燃燒模態轉換控制 1.6 衝壓發動機飛/推繫統設計與控制面臨的主要問題 1.6.1 考慮飛/推繫統強耦合特性的最優軌跡問題 1.6.2 復雜熱力繫統多變量多約束最優控制問題 1.7 小結 參考文獻 第2章 雙模態超燃衝壓發動機工作原理 2.1 雙模態超燃衝壓發動機的流動特點與模態定義 2.2 雙模態超燃衝壓發動機熱力循環及性能指標 2.2.1 發動機的熱力循環過程 2.2.2 發動機的能量轉換過程 2.2.3 性能指標 2.3 雙模態超燃衝壓發動機進氣道 2.3.1 進氣道性能參數 2.3.2 進氣道典型工作狀態 2.3.3 進氣道起動/不起動 2.4 雙模態超燃衝壓發動機燃燒室 2.4.1 若干基本概念 2.4.2 燃燒室性能分析方法 2.5 雙模態超燃衝壓發動機尾噴管 2.6 雙模態超燃衝壓發動機工作過程的特殊性 2.6.1 強分布參數特性 2.6.2 多模態優化選擇 2.7 小結 參考文獻 第3章 雙模態超燃衝壓發動機控制問題分析和控制方案 3.1 雙模態超燃衝壓發動機控制問題分析 3.1.1 推力回路控制問題分析 3.1.2 進氣道不起動保護控制問題分析 3.1.3 超溫保護控制問題分析 3.1.4 燃燒室貧/富油熄火限制 3.2 雙模態超燃衝壓發動機控制方案 3.2.1 美國X-51A控制方案分析 3.2.2 推力調節/安全保護切換控制方案提出 3.2.3 控制回路組成及分析 3.3 小結 參考文獻 第4章 雙模態超燃衝壓發動機控制模型 4.1 雙模態超燃衝壓發動機穩態數學模型 4.1.1 數學模型的維數選擇 4.1.2 發動機一維模型 4.2 雙模態超燃衝壓發動機控制模型時間尺度分析 4.3 雙模態超燃衝壓發動機被控變量選擇 4.3.1 燃燒室優選壓比 4.3.2 燃燒室壁面壓力積分 4.4 小結 參考文獻 第5章 雙模態超燃衝壓發動機推力閉環控制方法 5.1 雙模態超燃衝壓發動機推力表征 5.1.1 地面直連式試驗條件下的推力定義 5.1.2 推力增量與壓力積分的定義 5.1.3 基於燃燒室壁面壓力積分的推力增量表征 5.2 雙模態超燃衝壓發動機推力閉環控制繫統設計 5.2.1 控制對像特性分析及建模 5.2.2 控制性能要求分析與控制器設計 5.3 控制繫統魯棒性能分析 5.3.1 增益攝動時的魯棒性 5.3.2 動態攝動時的魯棒性 5.4 推力閉環控制地面試驗驗證 5.5 小結 參考文獻 第6章 雙模態超燃衝壓發動機燃燒模態轉換及其控制 6.1 燃燒模態轉換馬赫數的選擇準則 6.1.1 寬馬赫數範圍發動機性能分析 6.1.2 優選推力需求下的燃燒模態轉換馬赫數選擇 6.1.3 優選比衝需求下的燃燒模態轉換馬赫數選擇 6.2 燃燒模態轉換邊界及其影響因素分析 6.2.1 燃燒模態轉換邊界空間描述 6.2.2 模態轉換邊界影響因素分析 6.3 燃燒模態轉換中的突變與滯環問題 6.4 燃燒模態轉換過程分析 6.4.1 轉換路徑的影響 6.4.2 突變特性的影響 6.4.3 滯環特性的影響 6.5 雙模態超燃衝壓發動機燃燒模態轉換控制 6.5.1 燃燒模態表征與監測 6.5.2 燃燒模態轉換控制基本方案 6.5.3 控制方案仿真 6.6 小結 參考文獻 第7章 高超聲速進氣道不起動監測方法研究 7.1 進氣道起動/不起動模式分類數據準備 7.1.1 進氣道物理模型 7.1.2 進氣道不起動數據組成及分析 7.2 基於支持向量機的高超聲速進氣道起動/不起動模式分類 7.2.1 支持向量機的基本理論和方法
內容簡介
本書以超燃衝壓發動機為研究對像，從發動機基本控制問題出發並結合已有飛行試驗經驗給出了一種超燃衝壓發動機基本控制方案，討論了發動機控制模型維數和反饋變量選擇原則並介紹了發動機推力閉環控制繫統設計方法，探討了超燃衝壓發動機燃燒模態轉換特性及其轉換控制方法，介紹了高超聲速進氣道起動不起動監測方法及其穩定裕度控制方法，同時給出了超燃衝壓發動機推力調節進氣道保護切換控制方法，研究了超燃衝壓發動機燃燒室釋熱分布很優控制問題，很後從飛推一體化視角介紹了高超聲速飛行器軌道優化問題。
前言發動機控制是超燃衝壓發動機研究的五大關鍵技術之一。與航空發動機和亞燃衝壓發動機相比，超燃衝壓發動機由於在更高馬赫數下飛行帶來了特殊問題。受到飛行包線的影響，與低馬赫數飛行相比，高馬赫數飛行導致用於飛行器加速的淨推力減小。隨著飛行馬赫數的增加，在加速工況下，經常需要工作在進氣道邊界附近，氣動穩定裕度小，容易出現流動失穩現像，需要研究流動失穩監測和控制問題。在從低馬赫數向高馬赫數加速的過程中，發動機匹配不同的燃燒模態纔能在寬馬赫數範圍下獲得較好的性能參數，需要研究燃燒模態轉換控制問題。飛行馬赫數的增加導致飛行器/發動機(飛/發)一體化耦合程度增強，如何基於開展飛/發一體化控制繫統設計是值得研究的問題。基於這些認識，圍繞發動機工作過程中的核心矛盾和關鍵技術問題，提出了具體的解決方案，具體闡述如下：章介紹了歷史上僅有的幾次高超聲速飛行試驗，分析了飛行試驗中暴露的控制問題。對超燃衝壓發動機控制......
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