李勇

(中国空空导弹研究院, 河南 洛阳　471009)



导弹技术

基于摩擦模型的固冲发动机流量调节控制*

李勇

(中国空空导弹研究院, 河南 洛阳471009)

摘要：针对固冲发动机流量调节伺服控制系统在实际运行中存在摩擦负载的问题，提出一种基于LuGre模型的自适应摩擦补偿方法。考虑到摩擦模型的参数会随系统变化而发生改变，采用反步(Backstepping)方法设计自适应摩擦补偿控制方案。在分析流量调节伺服系统数学模型的基础上，运用Matlab对伺服系统直流无刷电机电流、速度、位置三闭环系统进行建模和系统仿真，并与采用常规PID算法的系统进行了比较。仿真结果表明基于LuGre摩擦模型的Backstepping自适应摩擦补偿控制系统具有较好的给定适应性和抗干扰性，优于常规PID控制系统的性能。采用该补偿方案能有效地抑制摩擦干扰对伺服系统的不利影响，为提高固冲发动机流量调节伺服系统的动态跟踪性能奠定基础。

关键词：固冲发动机；流量调节；LuGre摩擦模型；电机伺服系统；自适应控制；反步控制

0引言

性能高、体积小、射程远的先进战术导弹是各国导弹发展的一个重要分支。整体式固冲火箭发动机兼有固体火箭发动机和冲压发动机二者的双重优点,比冲高、结构轻巧、工作可靠、使用方便,能满足新型战术导弹的要求。因此各国在面空、空空和空面导弹上热衷于采用整体式固冲发动机[1-2]。

由于导弹射程的大幅度提高和发动机各种性能的充分实现与整体式固体火箭冲压发动机的燃气流量大范围可调密不可分。……