超燃衝壓發動機控制

《超燃衝壓發動機控制》是國防工業出版社出版的圖書，作者是於達仁。

書名 超燃衝壓發動機控制

書號 978-7-118-11639-7

作者 於達仁等

出版時間 2019年3月

譯者

版次 1版1次

開本 16

裝幀 平裝

出版基金

頁數 280

字數 350

中圖分類 V235.21

叢書名 高超聲速科學與技術叢書

定價 128.00

內容簡介

本書以超燃衝壓發動機為研究對象，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數選擇原則並介紹了發動機推力閉環控制系統設計方法，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最優控制問題，最後從飛/推一體化視角介紹了高超聲速飛行器軌道最佳化問題。

目錄

常用符號表

第1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/推系統軌跡最佳化研究現狀分析

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/推系統設計與控制面臨的主要問題

1．6．1 考慮飛/推系統強耦合特性的最優軌跡問題

1．6．2 複雜熱力系統多變數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 多模態最佳化選擇

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 推力迴路控制問題分析

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 控制迴路組成及分析

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數選擇

4．3．1 燃燒室最大壓比

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系統設計

5．2．1 控制對象特性分析及建模

5．2．2 控制性能要求分析與控制器設計

5．3 控制系統魯棒性能分析

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 最大推力需求下的燃燒模態轉換馬赫數選擇

6．1．3 最大比沖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

7．2．2 基於支持向量機的特徵選擇算法

7．2．3 基於支持向量機的進氣道起動/不起動特徵選擇

7．2．4 進氣道起動/不起動分類結果及驗證分析

7．2．5 分類方法的對比分析

7．3 基於FLD分析的進氣道起動/不起動最優分類準則研究

7．3．1 FLD相關的基本知識

7．3．2 進氣道起動/不起動最優分類準則

7．3．3 分類準則的物理意義

7．3．4 分類準則中隔離帶的作用

7．4 多感測器融合的進氣道起動/不起動分類方法研究

7．4．1 機率輸出支持向量機

7．4．2 多感測器分組和融合

7．4．3 多感測器融合結果分析

7．5 小結

參考文獻

第8章 高超聲速進氣道不起動邊界及穩定裕度控制

8．1 高超聲速進氣道不起動邊界的無量綱分析

8．1．1 進氣道前體壓縮壓比的無量綱表示

8．1．2 隔離段壓比的無量綱表示

8．1．3 進氣道壓縮壓比的無量綱表示

8．2 高超聲速進氣道穩定裕度控制方法研究

8．2．1 高超聲速進氣道穩定裕度的表示方法

8．2．2 高超聲速進氣道不起動控制策略分析

8．2．3 高超聲速進氣道等裕度增益調度控制

8．3 進氣道穩定裕度控制閉環仿真驗證

8．4 小結

參考文獻

第9章 雙模態超燃衝壓發動機推力調節/進氣道保護切換控制

9．1 基於Min規則的發動機推力調節/進氣道保護切換控制方法

9．1．1 切換邏輯及切換規則

9．1．2 控制器積分上限參數對切換過程的影響分析

9．1．3 基於Min規則發動機推力調節/進氣道保護切換控制地面試驗驗證

9．2 基於積分重置的發動機推力調節/進氣道保護無擾切換控制

9．2．1 切換邏輯及切換規則

9．2．2 切換邏輯半實物仿真及參數給定分析

9．2．3 發動機推力調節/進氣道保護切換控制地面試驗驗證

9．3 雙模態超燃衝壓發動機兩點燃油分配方案

9．3．1 兩點燃油噴射下的發動機特性仿真分析

9．3．2 兩點燃油噴射下的發動機地面試驗結果分析

9．3．3 雙模態超燃衝壓發動機兩點燃油分配方案評估

9．4 考慮兩點燃油噴射的發動機推力調節/進氣道安全保護控制

9．4．1 雙模態超燃衝壓發動機特性分析及建模

9．4．2 雙迴路控制系統設計

9．4．3 控制系統數值仿真驗證

9．4．4 控制系統地面試驗驗證

9．5 小結

參考文獻

第10章 超聲速燃燒室釋熱分布最優控制

10．1 超聲速燃燒釋熱最優控制問題與求解方法

10．1．1 理想超聲速燃燒釋熱最優控制問題

10．1．2 間接法求解釋熱規律最優控制問題

10．2 擴張型燃燒室的超聲速燃燒釋熱最優控制

10．3 超聲速燃燒最優釋熱規律特性分析

10．4 內型線與釋熱分布耦合最優控制

10．5 小結

參考文獻

第11章 吸氣式高超聲速飛行器的軌道最佳化問題

11．1 考慮發動機推進機理的飛/推系統最優軌跡問題

11．1．1 面向軌跡最佳化控制的飛/推系統建模方法

11．1．2 飛/推系統加速段軌跡最優控制問題的一般形式

11．2 求解軌跡最優控制問題的一般方法

11．2．1 間接法求解軌跡最優控制問題

11．2．2 直接法求解軌跡最優控制問題

11．2．3 間接法與直接法的等效關係

11．3 衝壓發動機推進的飛/推系統加速段最小油耗軌跡

11．4 飛/推系統起飛質量對最小油耗軌跡的影響

11．5 飛/推系統性能指標對最優軌跡的影響

11．5．1 最小油耗軌跡與最小時間軌跡

11．5．2 飛/推系統最優軌跡實時效率分析

11．6 飛/推系統發動機性能對最優軌跡的影響

11．6．1 尾噴管喉道可控對最優軌跡的影響

11．6．2 基於超聲速燃燒推進的軌跡最佳化問題

11．7 飛/推系統約束對最優軌跡的影響

11．7．1 超溫約束與不起動約束對最優軌跡的影響

11．7．2 等動壓約束對最優加速軌跡的影響

11．8 小結

參考文獻