冲压发动机燃油调节系统控制规律优化与仿真研究

发布时间：2022-10-03 17:37

　　针对冲压发动机复杂的非线性特性，本文基于现有的试验数据，应用多维线性插值的方法，建立了冲压发动机数学模型，其具有计算周期短又能准确反映发动机真实性能的优点。通过对某型冲压发动机控制系统组成以及控制系统工作原理的深入研究，分析并建立了控制系统其他各组成部分的数学模型，确定所用的燃油调节器、脉宽调制器、硬件比较器的模型，以及与控制系统直接相关的角位移传感器、温度传感器、压力传感器等数学模型，为系统控制参数寻优及飞行控制仿真做铺垫。 介绍了导弹飞行各阶段的燃油调节规律，经分析选定对巡航段的控制算法进行控制参数优化，针对当前控制器巡航段所采用的传统PID算法的控制规律，进行基于遗传算法PID控制参数优化，作为模糊PID控制的初始值，为后续的模糊PID控制实现打下基础，然后根据不同的输入情况以初始参数为出发点对其进行调整，因此，这个PID参数的初始值对整个系统的控制影响作用较大，本文采取用遗传算法进行PID参数的寻优，以取得适合的初值，为后续的模糊控制部分做前期准备工作。这种方法克服了传统方法对参数初值的敏感性，避免了其在初始条件选择不当的情况下可导致寻优失败的缺点。 对当前系统控制... 

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 冲压发动机控制技术发展现状及未来趋势
    1.2 常规 PID 控制算法的局限与发展方向
    1.3 模糊控制及模糊 PID 控制技术
    1.4 遗传算法的产生及特点
    1.5 系统已有成果及论文所做工作
第2章 燃油调节规律及系统各部分模型
    2.1 系统组成及工作原理
        2.1.1 供油调节系统的组成
        2.1.2 导弹飞行各阶段燃油调节规律
    2.2 系统各组成部分建模
        2.2.1 发动机、弹体的数学模型
        2.2.2 燃油调节器的数学模型
        2.2.3 比较电路的数学模型
        2.2.4 驱动电路的数学模型
        2.2.5 角位移传感器模型
        2.2.6 温度及压力传感器模型
    2.3 本章小结
第3章 基于遗传算法的 PID 参数寻优
    3.1 遗传算法的说明及 PID 参数寻优仿真实现
        3.1.1 遗传算法涉及操作的说明
        3.1.2 基于遗传算法的 PID 参数寻优
    3.2 遗传算法寻优结构试验验证
        3.2.1 控制参数验证及现象分析
        3.2.2 试验整定 PID 参数
        3.2.3 试验结论
    3.3 本章小结
第4章 模糊 PID 控制器设计及计算
    4.1 巡航段当前综合控制器控制算法
    4.2 当前系统控制器 PID 控制算法分析
        4.2.1 PID 控制器参数对控制的影响
        4.2.2 PID 参数自整定要求
    4.3 模糊控制器的分类及特点
    4.4 模糊 PID 控制器的基本形式
    4.5 模糊控制器组成及参数的确定
        4.5.1 模糊控制器的维数
        4.5.2 论域和隶属函数的选择
        4.5.3 模糊控制规则的确定
        4.5.4 模糊推理及解模糊化方法确定
        4.5.5 软件流程
        4.5.6 输入输出计算过程示例
    4.6 模糊控制器的静态特性分析
        4.6.1 模糊控制规则的完整性
        4.6.2 模糊控制规则的干涉性
        4.6.3 模糊控制规则的相容性
        4.6.4 模糊控制器的鲁棒性
    4.7 本章小结
第5章 发动机控制系统的联动仿真试验
    5.1 控制器的模糊 PID 控制算法实现
    5.2 模糊 PID 控制算法的联动仿真试验及分析
        5.2.1 模糊 PID 控制及常规 PID 控制仿真结果
        5.2.2 仿真试验结果分析
    5.3 本章小结
结论
参考文献
致谢



本文编号：3684522