运载火箭推进剂利用系统建模与仿真

推进剂利用系统是运载火箭的关键分系统之一,可有效提高火箭的运载能力。为进一步了解推进剂利用系统的工作原理与工作特性,采用模块化思想对推进剂利用系统中相互独立的子系统进行数学建模,并在Matlab/Simulink仿真平台上建立了推进剂利用系统动态仿真模型,通过实例仿真对模型的准确性进行了验证。仿真结果表明,该模型具有较高的精度,能够准确模拟推进剂利用系统的工作过程,具有较强的工程实用价值。     

国外运载火箭低温加注系统

介绍了美，俄，法，日等航天大国运载火箭低温加注系统的组成，流程，参数及相关设备，在此基础上分析了它们的特点。     

运载火箭推进剂交叉输送系统控制方法仿真研究

利用AMESim软件建立级间多贮箱并联的交叉输送系统仿真模型,利用交叉输送地面试验数据对模型进行修正,开展了2种控制方法的仿真计算,验证了采用截止阀控制和压力差控制:2种方法的可行性。研究表明：贮箱气枕压力和交叉管路流阻是影响推进剂交叉输送的重要因素;截止阀控制方案中贮箱压力的设计需重点满足芯级发动机最低泵入口压力条件,压力差控制方案中需综合考虑满足最低泵入口压力条件和维持芯级液位稳定的要求来设计贮箱压力;截止阀控制方案所需的助推贮箱压力较小、芯级液位控制难度更小,其性能更优。     

低温推进剂火箭发动机循环预冷方法研究

预冷是低温推进剂火箭启动前的一个重要操作。目前国内外使用的预冷方式主要有排放式预冷和循环预冷。我国在氢氧发动机上一直使用的是排放式预冷。与排放式预冷相比，循环预冷能使射前操作和地面设备得到很大程度简化，因此，开展循环预冷研究十分必要。通过预冷耗液和稳定状态下的自然循环计算对循环预冷进行了理论分析。耗液计算以经典热力学理论为基础，循环计算应用了数值方法。数值计算中，以一维均匀两相流模型为基本模型。最后，通过模拟试验对计算进行了验征。得到循环预冷优于排放式预冷的结论，从理论上验征了自然循环预冷的可行性。     

小流量推进剂系统低温试验技术

大推力氢氧发动机缩比试验中,由于遇到小流量ＬＨ２、ＬＯ２推进剂,就带来一系列低温试验技术问题,如系统预冷问题、充填时间确定问题、充填过程流量问题等。根据试验情况就上述问题进行了论述和探讨,并进行了简要的定性理论分析。     

低温推进剂输送管路热动力排气系统研究

为了实现低温推进剂的长期在轨贮存,保证推进剂从贮箱到发动机的液态供应,拟采用热动力排气系统(Thermodynamic Vent System,TVS)来实现推进剂的热管理。以单位长度液氧管路为例,阐述了热动力排气系统的原理,进行热动力排气系统孔板及TVS管路设计、在轨贮存时间计算、TVS管路排放量计算以及排放量影响因素分析。     

非线性不确定系统的变结构控制

针对非线性不确定系统控制问题，在假设系统不确定性有界约束的情况下，提出了基于Lyapunov的稳定变结构控制方法．根据被控系统与参考输入误差，设计了滑模变结构控制，并推导了时变滑动平面方程．给出了考虑或不考虑控制增益情况时的非线性二阶系统及其仿真算例．仿真结果表明，该方法既保征了控制系统的全局渐进稳定性，又保证了滑动平面的可达性，能高精度跟踪给定值，无抖振。     

固体火箭推进剂的模拟低温点火冲击试验加载方法研究

固体火箭推进剂低温下点火瞬间高速加载的耦合作用可能会导致推进剂结构发生破坏,针对此问题,利用推进剂中止熄火的原理,设计了一种中止压力可控模拟点火冲击试验装置,以点火药燃烧产生的燃气对推进剂进行模拟点火冲击。点火压力根据药室容积和点火药量之间的计算公式确定,中止压力通过爆破片破片压力控制。通过对点火冲击过程的压力与时间和升压速率与时间关系曲线分析,得知点火压力和点火方式对点火药燃气的升压速率影响较大。多次重复试验表明：该加载方法中止压力可控,压力偏差<±5%;弱点火时升压速率为2 000 MPa/s,强点火时升压速率达到5 000 MPa/s, 高于通常发动机点火的升压速率;可作为固体火箭推进剂模拟低温点火冲击的研究手段。     

基于遗传算法的低温推进剂集成管理模块参数优化

低温推进剂集成管理技术是氢氧上面级实现长期在轨的新技术手段。采用AMESim软件搭建低温推进剂集成管理模块系统仿真模型,以模块干重与滑行段内液氧消耗量之和最小为优化目标,使用遗传算法优化模块内组件参数,研究组件参数的影响,优化结果为后续试验研究提供参考。     

基于协同仿真平台的系统仿真方法研究

研究在协同仿真平台环境下对复杂系统进行仿真的方法.协同仿真平台支持异地建模、分布仿真,支持不同仿真工具之间的互操作.通过对系统的可视化静态结构和动态结构建模,实现不同粒度层次的模型重用,结合运行支撑和运行管理器实现系统的仿真.最后介绍了一个应用实例.     

推进剂复合加工控制系统

针对传统的工艺过程存在的精度低、质量差、安全程度低等弊端,设计某固定推进剂复合加工的自动化控制系统.分析推进剂加工的传统工艺过程,提出实现研究内容和设计要点,完成硬件平台框架的搭建,并在实际项目中得到了应用验证.验证结果表明:该系统实现了推进剂复合加工的自动化,具有设计周期短的优点.     

可变几何废气涡轮增压器(VGT)的控制系统研究

本文建立了大功率柴油机移动遮挡式可变几何废气涡轮增压器（VGT）的控制系统，对VGT的结构、ECU系统的构成，进行了深入的分析和研究；研制了VGT专用的电液执行器和四连杆机构，完成对VGT开度的连续控制；引入实时信息管理系统的思想，对系统软件进行模块化分层，在满足系统实时要求的前提下为多任务实时控制系统开发了开放式模块化分层的软件结构，完成了多任务实时控制系统的设计，为电控柴油机向柴油机综合电控管理系统的方向发展作了极为有益的探索．     

固冲发动机转级试验点火控制系统设计

针对整体式固体火箭冲压发动机转级试验需求,设计了一套点火控制系统,用以模拟弹载控制系统功能。根据固冲发动机转级技术特点,明确了系统的功能和设计要求,对系统的工作原理、硬件结构和软件设计等内容做了详细描述。该系统充分考虑了不同转级方式和异常应急等情况,具备地面转级试验能力,为产品转级性能评定和可靠性验证提供了有效的试验平台。     

废旧单基发射药的利用

为能安全利用废旧单基发射药,采用见证板法判定装药的爆轰状态;对于钝感包覆处理的单基发射药,使其在加入胶液前后达到爆轰不完全和爆轰完全.     

变结构控制在空空导弹控制系统中的应用研究

对空空导弹控制系统建立了数学模型,并在此基础上设计了变结构控制律。仿真结果表明,变结构控制鲁棒性强、抗干扰能力好。     

基于变结构控制的多轴目标运动模拟装置控制系统设计

基于滑动模态变结构控制，利用数字信号处理器（DSP）设计并实现了对多轴目标运动模拟装置的控制。经过实践检验，文中所设计的多轴目标运动模拟装置具有良好的性能指标，已经在导弹以及飞行器仿真实验中发挥了重要的作用。     

基于变结构的水下航行体航行姿态控制系统设计方法

水下航行体在高速转弯时,由于俯仰、偏航和横滚3 个通道间存在较大的耦合,以及水 下海流的不确定性干扰等因素的影响,水下航行体的姿态控制难度较大,传统控制技术无法达到控 制目的。为了解决水下航行体姿态解耦控制的难题,通过水下航行体旋转动力学方程构建了水下 航行体姿态运动子系统状态方程,并应用变结构控制策略设计了水下航行体姿态控制器,理论推导 和仿真表明:所设计的控制器能够使得水下航行体姿态角稳定地跟踪指令航向角,并对海流干扰具 有强鲁棒性,实现了水下航行体姿态子系统间的解耦控制。     

变结构控制装置的理论分析

介绍了利用复合控制校正以及变结构控制来改进舰炮瞄准随动系统的性能，分析了该装置在滤波与不滤波时对系统性能的影响，阐明了该装置在提高瞄准随动系统稳定性和精度方面的优越性。