基于线性自抗扰的固液变推力发动机控制器和控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114294125A(43)申请公布日2022.04.08(21)申请号202210228226.1(22)申请日2022.03.10(71)申请人北京航空航天大学地址100082北京市海淀区学院路37号(72)发明人宋佳胡云龙赵鸣飞罗雨歇尚维泽(74)专利代理机构北京超凡宏宇专利代理事务所(特殊普通合伙)11463代理人安卫静(51)Int.Cl.F02K9/80(2006.01)F02K9/72(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图1页(54)发明名称基于线性自抗扰的固液变推力发动机控制器和控制方法(57)摘要本发明提供了一种基于线性自抗扰的固液变推力发动机控制器和控制方法，包括：线性自抗扰控制器和可变文氏管；线性自抗扰控制器，用于以固液变推力发动机的实际推力、推力误差和可调阀门的实际开度作为输入量，得到可变文氏管的实际控制量；可调阀门为可变文氏管的阀门；推力误差为固液变推力发动机的期望推力与实际推力之间的误差；可变文氏管，用于基于实际控制量控制可调阀门的开度，以控制流过可变文氏管的液体氧化剂流量为目标流量。本发明缓解了现有技术中存在的由于氧燃比不确定及压差导致的控制不精确的技术问题。CN114294125ACN114294125A权利要求书1/2页1.一种基于线性自抗扰的固液变推力发动机控制器，其特征在于，应用于固液变推力发动机；包括：线性自抗扰控制器和可变文氏管；所述线性自抗扰控制器，用于以所述固液变推力发动机的实际推力、推力误差和可调阀门的实际开度作为输入量，得到所述可变文氏管的实际控制量；所述可调阀门为所述可变文氏管的阀门；所述推力误差为所述固液变推力发动机的期望推力与所述实际推力之间的误差；所述可变文氏管，用于基于所述实际控制量控制所述可调阀门的开度，以控制流过所述可变文氏管的液体氧化剂流量为目标流量。2.根据权利要求1所述的发动机控制器，其特征在于，所述线性自抗扰控制器包括PID控制器，线性扩张状态观测器和补偿模块；所述PID控制器，用于以所述推力误差作为输入量，得到所述可调阀门的初始控制量；所述线性扩张状态观测器，用于以所述初始控制量和所述实际推力作为输入量，得到控制补偿量；所述补偿模块，用于将所述初始控制量与所述控制补偿量相加，再与所述可调阀门的实际开度相减，得到所述可变文氏管的实际控制量。3.根据权利要求1所述的发动机控制器，其特征在于，还包括测量模块，用于获取所述固液变推力发动机的实际推力和所述可调阀门的实际开度。4.一种基于线性自抗扰的固液变推力发动机控制方法，其特征在于，应用于基于线性自抗扰的固液变推力发动机控制器；所述发动机控制器包括：线性自抗扰控制器和可变文氏管；所述方法包括：以固液变推力发动机的实际推力、推力误差和可调阀门的实际开度作为所述线性自抗扰控制器的输入量，得到所述可变文氏管的实际控制量；所述可调阀门为所述可变文氏管的阀门；所述推力误差为所述固液变推力发动机的期望推力与所述实际推力之间的误差；基于所述实际控制量控制所述可调阀门的开度，以控制流过所述可变文氏管的液体氧化剂流量为目标流量。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述线性自抗扰控制器包括PID控制器和线性扩张状态观测器；以固液变推力发动机的实际推力、推力误差和可调阀门的实际开度作为所述线性自抗扰控制器的输入量，得到所述可变文氏管的实际控制量，包括：以所述推力误差作为所述PID控制器的输入量，得到所述可调阀门的初始控制量；以所述初始控制量和所述实际推力作为所述线性扩张状态观测器的输入量，得到控制补偿量；将所述初始控制量与所述控制补偿量相加，再与所述可调阀门的实际开度相减，得到所述可变文氏管的实际控制量。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：对所述控制补偿量进行增益，得到增益之后的控制补偿量。7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：获取所述固液变推力发动机的实际推力和所述可调阀门的实际开度。8.一种固液变推力发动机，其特征在于，包括权利要求1‑3任一项所述的发动机控制器。2CN114294125A权利要求书2/2页9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求4至7任一项所述的方法的步骤。10.一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质，其特征在于，所述程序代码使所述处理器执行所述权利要求4‑7任一项所述方法。3CN114294125A说明书1/6页基于线性自抗扰的固液变推力发动机控制器和控制方法技术领域[0001]本发明涉及火箭发动机控制技术领域，尤其是涉及一种基于线性自抗扰的固液变推力发