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某型变推力火箭发动机控制系统设计
资料介绍
本文讨论了某型变推力液体火箭发动机数字控制系统的设计和实现。 首先结合变推力发动机的特点设计了数字控制器的硬件电路。采用MCU+PSD结构，有效简化了控制器的硬件设计、缩小了体积、提高了可靠性；并设计了高低压快速切换驱动电路，减小了电磁阀的死区，使系统的控制精度提高；其次，将实时操作系统uC/OS-Ⅱ移植到80C196KC单片机上，控制软件建立在此系统的基础上，使得软件结构清晰，而且便于软件的进一步开发与维护。然后利用系统实际冷试和热试试验数据，建立系统的数学模型。对系统中的线性环节，应用机理分析和系统辨识方法建模；对非线性环节，应用等效面积方法把本质非线性的PWM过程线性化，从而给出不同工况下系统的线性模型。将系统模型适当简化后，在离散域内讨论了系统的动态和稳态性能。最后应用matlab中的rtwin工具快速实现了系统的半物理仿真，并针对被控对象参数随工况变化的特点提出了自适应调参控制算法，并在半物理仿真中得到了验证。 该控制器已通过了水试验和燃料试验，所设计的硬件电路性能安全可靠，软件运行稳定。仿真结果表明，所建立系统模型能较准确地反映实际系统的输入 输出特性，所设计的自适应调参控制律能够满足系统提出的各项性能指标要求。
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