CN115328243B - 主动射流控制系统的闭环控制方法、单元、系统、介质 - Google Patents

主动射流控制系统的闭环控制方法、单元、系统、介质 Download PDF

Info

Publication number
CN115328243B
CN115328243B CN202211257132.3A CN202211257132A CN115328243B CN 115328243 B CN115328243 B CN 115328243B CN 202211257132 A CN202211257132 A CN 202211257132A CN 115328243 B CN115328243 B CN 115328243B
Authority
CN
China
Prior art keywords
pressure ratio
exciter
air source
valve position
corresponding relation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202211257132.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115328243A (zh
Inventor
张刘
陈辅政
黄勇
张鹏
高立华
晋荣超
李昌
何萌
赵垒
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Low Speed Aerodynamics Institute of China Aerodynamics Research and Development Center
Original Assignee
Low Speed Aerodynamics Institute of China Aerodynamics Research and Development Center
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Low Speed Aerodynamics Institute of China Aerodynamics Research and Development Center filed Critical Low Speed Aerodynamics Institute of China Aerodynamics Research and Development Center
Priority to CN202211257132.3A priority Critical patent/CN115328243B/zh
Publication of CN115328243A publication Critical patent/CN115328243A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115328243B publication Critical patent/CN115328243B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D27/00—Simultaneous control of variables covered by two or more of main groups G05D1/00 - G05D25/00
    • G05D27/02—Simultaneous control of variables covered by two or more of main groups G05D1/00 - G05D25/00 characterised by the use of electric means

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)
  • Control Of Fluid Pressure (AREA)

Abstract

本申请实施例公开了一种主动射流控制系统的闭环控制方法、单元、系统、介质，涉及主动流动控制领域。将目标环量激励器压比作为综合环量激励器压比，并根据目标环量激励器压比、气源压比检测值、气源温度检测值和综合对应关系，获取阀位理论值，其中，综合对应关系为综合环量激励器压比与阀位、气源压比和气源温度之间的对应关系；根据阀位理论值，调整阀门至阀位理论值，并获取阀门在阀位理论值时的实际环量激励器压比；若实际环量激励器压比与目标环量激励器压比在预设误差外，则对阀位理论值进行微调，并调整阀门至微调后的阀位值。通过上述方法，可以有效解决在飞行器上难以实现对从气源进入环量激励器的气体量进行闭环控制的问题。

Description

主动射流控制系统的闭环控制方法、单元、系统、介质
技术领域
本申请涉及主动流动控制领域，更具体地，涉及一种主动射流控制系统的闭环控制方法、单元、系统、介质。
背景技术
主动射流控制技术是一种主动流动控制技术，通过将高能量射流注入运动流场中，改变运动物体外界绕流的流动状态，从而改变运动物体的受力状态或运动状态。主动射流控制技术具有控制能力强、响应速度快、控制效率高等特点，在飞行器增升减阻、航空发动机喷流流体推力矢量控制、飞行器姿态的无舵面射流环量控制等多个领域中有着重要应用。
在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：
在主动射流控制技术中，现有技术在飞行器上难以实现对从气源进入环量激励器的气体量的闭环控制。
发明内容
本申请发明人在长期实践中发现，通过驱动压缩空气形成射流，受空气压缩性较大，且会产生流动振荡的影响，对从气源进入环量激励器的气体量的闭环控制很困难。具体地，气源的压力和温度随发动机的推力和转速变化，环量激励器射流通道的压力需求随飞行器姿态和飞行速度而发生变化，而环量激励器的压力又会受到气源的压力和温度的影响，因此，如何控制气源与环量激励器之间的管路上的阀门，来达到对从气源进入环量激励器的气体量的闭环控制，对于现有技术而言十分困难。进一步地，现有技术难以在飞行器上对从气源进入环量激励器的气体量进行高频快响应的闭环控制。
基于此，本申请提出了一种主动射流控制系统的闭环控制方法，在目标环量激励器压比与阀位、气源压比和气源温度的对应关系下，根据目标环量激励器压比得到阀位理论值，再调整阀门至阀位理论值，获取阀门的实际环量激励器压比；将实际环量激励器压比与目标环量激励器压比进行对比，若实际环量激励器压比在预设误差外，则对阀位理论值进行微调，并调整阀门至微调后的阀位值，如此，考虑气源压比和气源温度对环量激励器压比的影响，从而获取阀位理论值，并得到该阀位理论值下的实际环量激励器压比，以实际环量激励器压比作为反馈信号对阀位理论值进行微调，从而较为容易地在飞行器上实现对从气源进入环量激励器的气体量的闭环控制。
第一方面，提供了一种主动射流控制系统的闭环控制方法，该方法包括：S110.将目标环量激励器压比作为综合环量激励器压比，并根据目标环量激励器压比、气源压比检测值、气源温度检测值和综合对应关系，获取阀位理论值，其中，综合对应关系为所述综合环量激励器压比与阀位、气源压比和气源温度之间的对应关系；S120.根据阀位理论值，调整阀门至所述阀位理论值，并获取阀门在所述阀位理论值时的实际环量激励器压比；S130.若所述实际环量激励器压比与所述目标环量激励器压比在预设误差外，则对所述阀位理论值进行微调，并调整阀门至微调后的阀位值。
第二方面，提供了一种主动射流控制系统的闭环控制单元，包括：阀位理论值获取单元，实际环量激励器压比获取单元，微调单元；阀位理论值获取单元用于将目标环量激励器压比作为综合环量激励器压比，并根据目标环量激励器压比、气源压比检测值、气源温度检测值和综合对应关系，获取阀位理论值，其中，综合对应关系为所述综合环量激励器压比与阀位、气源压比和气源温度之间的对应关系；实际环量激励器压比获取单元用于根据阀位理论值，调整阀门至所述阀位理论值，并获取阀门在所述阀位理论值时的实际环量激励器压比；微调单元用于若所述实际环量激励器压比与所述目标环量激励器压比在预设误差外，则对所述阀位理论值进行微调，并调整阀门至微调后的阀位值。
第三方面，提供了一种主动射流控制系统，用于执行上述方法，该系统包括：气源，管路，阀门，环量激励器，气源压力检测装置，气源温度检测装置，环量压比检测装置，控制器；气源与管路连接，管路与环量激励器连接，且管路上设置有阀门；气源与气源压力检测装置和气源温度检测装置分别连接；环量激励器与所述环量压比检测装置连接；控制器与阀门、气源压力检测装置、气源温度检测装置、环量压比检测装置分别连接。
第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有程序代码，程序代码可被处理器调用执行上述方法。
综上所述，本申请至少具有如下技术效果：
1.本申请提供的其中一种主动射流控制系统的闭环控制方法，通过环量激励器射流通道的压力需求，也就是目标环量激励器压比，来获取阀位理论值，并得到该阀位理论值下的实际环量激励器压比，以实际环量激励器压比作为反馈信号对阀位理论值进行微调，从而实现对从气源进入环量激励器的气体量的闭环控制。并且，实际环量激励器压比可以通过环量压比检测装置（例如，压力传感器）检测得到，因此，本申请的方法还具有响应快、频率高、易于实现等优点，且本申请的方法使用的装置体积小、重量轻，可以较为容易地在飞行器上实现。
2.本申请提供的其中一种主动射流控制系统的闭环控制方法，在通过目标环量激励器压比获取阀位理论值的过程中，考虑了气源压比和气源温度的影响，从而较为准确地对从气源进入环量激励器的气体量进行闭环控制。
3.本申请提供的其中一种主动射流控制系统的闭环控制方法，通过大量数据获取初始环量激励器压比与阀位和气源压比之间的第一对应关系，以及通过大量数据获取修正环量激励器压比与阀位和气源温度之间的第二对应关系，再获取综合环量激励器压比与阀位、气源压比和气源温度之间的综合对应关系，从而建立气源压比和气源温度对综合环量激励器压比与阀位之间的关系的影响，且计算过程较为简单。这种方式控制响应快、可靠性高、便于在不同控制系统之间进行移植。
因此，本申请提供的方案可以有效解决现有技术存在的在飞行器上难以实现对从气源进入环量激励器的气体量进行闭环控制的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了本申请实施例1提供的一种主动射流控制系统的闭环控制方法的流程示意图；
图2示出了本申请实施例1提供的初始环量激励器压比与阀位的5条关系曲线的示意图；
图3示出了本申请实施例2提供的一种主动射流控制系统的闭环控制单元的框图；
图4示出了本申请实施例3提供的一种主动射流控制系统的框图；
图5示出了本申请实施例4提供的一种计算机可读存储介质的结构框图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
主动射流控制技术是一种主动流动控制技术，通过将高能量射流注入运动流场中，改变运动物体外界绕流的流动状态，从而改变运动物体的受力状态或运动状态。在主动射流控制技术中，现有技术在飞行器上难以实现对从气源进入环量激励器的气体量的闭环控制。
因此，为了解决上述缺陷，本申请实施例提供了一种主动射流控制系统的闭环控制方法，在目标环量激励器压比与阀位、气源压比和气源温度的对应关系下，根据目标环量激励器压比得到阀位理论值，再调整阀门至阀位理论值，获取阀门的实际环量激励器压比；将实际环量激励器压比与目标环量激励器压比进行对比，若实际环量激励器压比在预设误差外，则对阀位理论值进行微调，并调整阀门至微调后的阀位值。如此，考虑气源压比和气源温度对环量激励器压比的影响，从而获取阀位理论值，并得到该阀位理论值下的实际环量激励器压比，以实际环量激励器压比作为反馈信号对阀位理论值进行微调，从而较为容易地在飞行器上实现对从气源进入环量激励器的气体量的闭环控制。
下面对本申请所涉及到的主动射流控制系统的闭环控制方法进行介绍。应说明的是：本申请方法步骤的标号并非为了限制其顺序，而是为了区分不同的步骤。
实施例1
请参照图1，图1为本申请实施例1提供的一种主动射流控制系统的闭环控制方法的流程示意图。
本实施例中，该方法可以包括以下步骤：
步骤S110：将目标环量激励器压比作为综合环量激励器压比，并根据目标环量激励器压比、气源压比检测值、气源温度检测值和综合对应关系，获取阀位理论值，其中，综合对应关系为综合环量激励器压比与阀位、气源压比和气源温度之间的对应关系。
在本申请实施例中，目标环量激励器压比可以由飞控计算机根据环量激励器射流通道的压力需求而设定，环量激励器射流通道的压力需求根据飞行器姿态和飞行速度的需求得到。
本申请实施例提供的主动射流控制系统的闭环控制方法，在通过目标环量激励器压比获取阀位理论值的过程中，考虑了气源压比和气源温度的影响，从而较为准确地对从气源进入环量激励器的气体量进行闭环控制。
在示例性实施例中，步骤S110还可以包括子步骤S111至子步骤S113，以获得综合对应关系。
子步骤S111：在预设气源温度下，获取初始环量激励器压比与所述阀位和所述气源压比之间的第一对应关系。
在示例性实施例中，将气源压比
Figure 75512DEST_PATH_IMAGE001
的可用区间
Figure 884330DEST_PATH_IMAGE002
划分为等差的n个值：
Figure 618062DEST_PATH_IMAGE003
，其中，
Figure 357479DEST_PATH_IMAGE004
，
Figure 125846DEST_PATH_IMAGE005
。并且，将气源温度
Figure 10626DEST_PATH_IMAGE006
的可用区间
Figure 339976DEST_PATH_IMAGE007
划分为等差的m个值：
Figure 837079DEST_PATH_IMAGE008
，其中，
Figure 833853DEST_PATH_IMAGE009
，
Figure 889534DEST_PATH_IMAGE010
。
作为一种可选实施方式，
Figure 847126DEST_PATH_IMAGE011
，和/或
Figure 912034DEST_PATH_IMAGE012
。
作为一种可选实施方式，根据环境压力获取气源压比
Figure 264780DEST_PATH_IMAGE001
的可用区间
Figure 756941DEST_PATH_IMAGE013
，并根据所述环境压力确定区间
Figure 326463DEST_PATH_IMAGE013
划分的n个值中相邻两个值之间的差值。
在本申请实施例中，环境压力可以是大气压，大气压可以由飞机上的压力传感器测得。
在本申请实施例中，n可以取环境压力的0.4倍。
作为一种可选实施方式，根据环境温度确定区间
Figure 804849DEST_PATH_IMAGE007
划分的m个值中相邻两个值之间的差值。
在本申请实施例中，环境温度可以是大气温度，大气温度可以由飞机上的温度传感器测得。
在本申请实施例中，m可以取环境温度的0.2倍。
在示例性实施例中，在预设气源温度下，获取气源压比
Figure 510637DEST_PATH_IMAGE001
分别取值为
Figure 663445DEST_PATH_IMAGE003
时的n条初始环量激励器压比
Figure 720263DEST_PATH_IMAGE014
与阀位k的关系曲线，将这n条
Figure 126973DEST_PATH_IMAGE014
与k的关系曲线进行拟合，获得
Figure 687268DEST_PATH_IMAGE014
与k和
Figure 662177DEST_PATH_IMAGE001
之间的第一对应关系
Figure 442176DEST_PATH_IMAGE015
，其中，预设气源温度为
Figure 652578DEST_PATH_IMAGE016
中的任意值，f 1为第一对应关系涉及的函数。
子步骤S112：在预设气源压比下，获取修正环量激励器压比与所述阀位和所述气源温度之间的第二对应关系。
在示例性实施例中，在预设气源压比下，获取气源温度
Figure 67379DEST_PATH_IMAGE017
分别取值为
Figure 337823DEST_PATH_IMAGE008
时的m条修正环量激励器压比
Figure 979020DEST_PATH_IMAGE018
与阀位k的关系曲线，将这m条
Figure 963419DEST_PATH_IMAGE018
与k的关系曲线进行拟合，获得
Figure 763884DEST_PATH_IMAGE018
与k和
Figure 205230DEST_PATH_IMAGE017
之间的第二对应关系
Figure 458357DEST_PATH_IMAGE019
，其中，预设气源压比为
Figure 246447DEST_PATH_IMAGE020
中的任意值，f 2为第二对应关系涉及的函数。
子步骤S113：根据所述第一对应关系和所述第二对应关系，获取所述综合环量激励器压比与所述阀位、所述气源压比和所述气源温度之间的综合对应关系。
在示例性实施例中，根据
Figure 511206DEST_PATH_IMAGE021
和
Figure 857874DEST_PATH_IMAGE022
，获取综合环量激励器压比与阀位、气源压比和气源温度之间的综合对应关系
Figure 598296DEST_PATH_IMAGE023
，f 3为第三对应关系涉及的函数。
作为一种可选实施方式，上述子步骤S111至子步骤S113的具体实施方式可以是：
首先，通过如下方式获得第一对应关系：
在预设气源温度下，将气源压比取值为
Figure 954191DEST_PATH_IMAGE024
，并获得此时的
Figure 699556DEST_PATH_IMAGE014
与k的关系曲线
Figure 217125DEST_PATH_IMAGE025
，将气源压比取值为
Figure 320210DEST_PATH_IMAGE026
，并获得此时的
Figure 948637DEST_PATH_IMAGE014
与k的关系曲线
Figure 735459DEST_PATH_IMAGE027
，如此重复，一直到将气源压比取值为
Figure 361612DEST_PATH_IMAGE028
，并获得此时的
Figure 968305DEST_PATH_IMAGE014
与k的关系曲线
Figure 869265DEST_PATH_IMAGE029
。这样，就获得了在预设气源温度为
Figure 182697DEST_PATH_IMAGE030
时，
Figure 663575DEST_PATH_IMAGE014
与k的关系曲线
Figure 367351DEST_PATH_IMAGE025
至
Figure 868739DEST_PATH_IMAGE029
，如图2所示，图2为初始环量激励器压比与阀位的5条关系曲线的示意图，示例性地，图2中，n=5。
将这n条曲线进行拟合，获得预设气源温度下的第一对应关系
Figure 472896DEST_PATH_IMAGE015
。
其中，预设气源温度可以是
Figure 4634DEST_PATH_IMAGE008
中的任意值，例如，若m为奇数，则预设气源温度为
Figure 304028DEST_PATH_IMAGE008
中的中位数。
其次，通过如下方式获得第二对应关系：
在预设气源压比下，将气源温度取值为
Figure 484473DEST_PATH_IMAGE030
，并获得此时的
Figure 179022DEST_PATH_IMAGE018
与k的关系曲线
Figure 521142DEST_PATH_IMAGE031
，将气源温度取值为
Figure 166887DEST_PATH_IMAGE032
，并获得此时的
Figure 744499DEST_PATH_IMAGE018
与k的关系曲线
Figure 57668DEST_PATH_IMAGE033
，如此重复，一直到将气源温度取值为
Figure 196788DEST_PATH_IMAGE034
，并获得此时的
Figure 329829DEST_PATH_IMAGE018
与k的关系曲线
Figure 445553DEST_PATH_IMAGE035
。这样，就获得了在预设气源压比为
Figure 347650DEST_PATH_IMAGE024
时，
Figure 31572DEST_PATH_IMAGE018
与k的关系曲线
Figure 153374DEST_PATH_IMAGE031
至
Figure 338367DEST_PATH_IMAGE035
。
将这m条曲线进行拟合，获得预设气源压比下的第二对应关系
Figure 94971DEST_PATH_IMAGE022
。
其中，预设气源压比可以是
Figure 74428DEST_PATH_IMAGE003
中的任意值，例如，若n为奇数，则预设气源温度为
Figure 683526DEST_PATH_IMAGE003
中的中位数。
由此，获得了两个公式：
Figure 281998DEST_PATH_IMAGE021
和
Figure 486583DEST_PATH_IMAGE022
。
最后，将这2个公式相加，得到得到综合对应关系
Figure 657846DEST_PATH_IMAGE036
。
作为另一种可选实施方式，上述子步骤S111至子步骤S113的具体实施方式还可以是：
首先，通过如下方式获得第一对应关系，第一对应关系包括m个预设气源温度下的第一对应子关系（以下公式中的f均表示函数）：
在预设气源温度为
Figure 252776DEST_PATH_IMAGE030
时，将气源压比取值为
Figure 779572DEST_PATH_IMAGE024
，并获得此时的
Figure 245188DEST_PATH_IMAGE014
与k的关系曲线
Figure 333492DEST_PATH_IMAGE025
，将气源压比取值为
Figure 150139DEST_PATH_IMAGE026
，并获得此时的
Figure 90413DEST_PATH_IMAGE014
与k的关系曲线
Figure 676115DEST_PATH_IMAGE027
，如此重复，一直到将气源压比取值为
Figure 433855DEST_PATH_IMAGE028
，并获得此时的
Figure 239263DEST_PATH_IMAGE014
与k的关系曲线
Figure 107862DEST_PATH_IMAGE029
。这样，就获得了在预设气源温度为
Figure 813649DEST_PATH_IMAGE030
时，
Figure 211133DEST_PATH_IMAGE014
与k的关系曲线
Figure 143317DEST_PATH_IMAGE025
至
Figure 51492DEST_PATH_IMAGE029
，如图2所示，图2为初始环量激励器压比与阀位的5条关系曲线的示意图，示例性地，图2中，n=5。
将这n条曲线进行拟合，获得预设气源温度为
Figure 611786DEST_PATH_IMAGE030
下的第一对应子关系
Figure 445750DEST_PATH_IMAGE037
。
在预设气源温度为
Figure 989864DEST_PATH_IMAGE032
时，采用同样的方式获得预设气源温度为
Figure 170572DEST_PATH_IMAGE032
下的第一对应子关系
Figure 585373DEST_PATH_IMAGE038
。
重复上述步骤，直到获得预设气源温度为
Figure 855817DEST_PATH_IMAGE034
下的第一对应子关系
Figure 497014DEST_PATH_IMAGE039
。
其次，通过如下方式获得第二对应关系，第二对应关系包括n个预设气源压比下的第二对应子关系：
具体地，在预设气源压比为
Figure 979948DEST_PATH_IMAGE024
时，将气源温度取值为
Figure 281878DEST_PATH_IMAGE040
，并获得此时的
Figure 192066DEST_PATH_IMAGE018
与k的关系曲线
Figure 445192DEST_PATH_IMAGE031
，将气源温度取值为
Figure 997396DEST_PATH_IMAGE032
，并获得此时的
Figure 527735DEST_PATH_IMAGE018
与k的关系曲线
Figure 375867DEST_PATH_IMAGE033
，如此重复，一直到将气源温度取值为
Figure 116290DEST_PATH_IMAGE034
，并获得此时的
Figure 206606DEST_PATH_IMAGE018
与k的关系曲线
Figure 716085DEST_PATH_IMAGE035
。这样，就获得了在预设气源压比为
Figure 735119DEST_PATH_IMAGE024
时，
Figure 838204DEST_PATH_IMAGE018
与k的关系曲线
Figure 732211DEST_PATH_IMAGE031
至
Figure 830617DEST_PATH_IMAGE035
。
将这m条曲线进行拟合，获得预设气源压比为
Figure 784666DEST_PATH_IMAGE024
下的第二对应子关系
Figure 12865DEST_PATH_IMAGE041
Figure 179404DEST_PATH_IMAGE024
。
在预设气源压比为
Figure 538841DEST_PATH_IMAGE026
时，采用同样的方式获得预设气源压比为
Figure 663792DEST_PATH_IMAGE026
下的第二对应子关系
Figure 600524DEST_PATH_IMAGE042
。
重复上述步骤，直到获得预设气源压比为
Figure 337798DEST_PATH_IMAGE028
下的第二对应子关系
Figure 676376DEST_PATH_IMAGE043
。
最后，通过如下方式获得综合对应关系，
在预设气源温度为
Figure 706648DEST_PATH_IMAGE040
且预设气源压比为
Figure 6043DEST_PATH_IMAGE024
时，
Figure 514385DEST_PATH_IMAGE044
，
在预设气源温度为
Figure 208933DEST_PATH_IMAGE040
且预设气源压比为
Figure 675687DEST_PATH_IMAGE026
时，
Figure 587011DEST_PATH_IMAGE045
，
Figure 164623DEST_PATH_IMAGE046
，
在预设气源温度为
Figure 713678DEST_PATH_IMAGE040
且预设气源压比为
Figure 226699DEST_PATH_IMAGE028
时，
Figure 625319DEST_PATH_IMAGE047
；
在预设气源温度为
Figure 741043DEST_PATH_IMAGE032
且预设气源压比为
Figure 908719DEST_PATH_IMAGE024
时，
Figure 218740DEST_PATH_IMAGE048
，
Figure 714443DEST_PATH_IMAGE046
，
在预设气源温度为
Figure 633858DEST_PATH_IMAGE032
且预设气源压比为
Figure 656040DEST_PATH_IMAGE028
时，
Figure 199279DEST_PATH_IMAGE049
；
Figure 103650DEST_PATH_IMAGE046
；
在预设气源温度为
Figure 390538DEST_PATH_IMAGE034
且预设气源压比为
Figure 267227DEST_PATH_IMAGE024
时，
Figure 558531DEST_PATH_IMAGE050
；
Figure 153460DEST_PATH_IMAGE046
，
在预设气源温度为
Figure 414677DEST_PATH_IMAGE034
且预设气源压比为
Figure 647338DEST_PATH_IMAGE028
时，
Figure 234177DEST_PATH_IMAGE051
。
将上述
Figure 926189DEST_PATH_IMAGE052
个公式进行拟合，得到综合对应关系
Figure 991097DEST_PATH_IMAGE053
。
本申请实施例提供的主动射流控制系统的闭环控制方法，通过通过大量数据获取初始环量激励器压比与阀位和气源压比之间的第一对应关系，以及通过大量数据获取修正环量激励器压比与阀位和气源温度之间的第二对应关系，再获取综合环量激励器压比与阀位、气源压比和气源温度之间的综合对应关系，从而建立气源压比和气源温度对综合环量激励器压比与阀位之间的关系的影响，且计算过程较为简单。以及，这种方式控制响应快、可靠性高、便于在不同控制系统之间进行移植。
步骤S120：根据阀位理论值，调整阀门至阀位理论值，并获取阀门在阀位理论值时的实际环量激励器压比。
在本申请实施例中，根据目标环量激励器压比计算得到阀位理论值后，在实际操作时将阀门的阀位调整至阀位理论值，从而获取此时的实际环量激励器压比，将实际环量激励器压比作为反馈信号与目标环量激励器压比进行比较，并判断实际环量激励器压比与目标环量激励器压比是否在预设误差内。
步骤S130：若实际环量激励器压比与目标环量激励器压比在预设误差外，则对阀位理论值进行微调，并调整阀门至微调后的阀位值。
在本申请实施例中，预设误差为根据实际需求设置的误差。
在本申请实施例中，阀门设置在气源与环量激励器的管路上，阀门通过其阀位控制从气源进入环量激励器的气体量。
在本申请实施例中，若实际环量激励器压比与目标环量激励器压比在预设误差内，则实际环量激励器压比可以满足环量激励器射流通道的压力需求，即可以控制对飞行器的处于目标姿态和目标速度。若实际环量激励器压比与目标环量激励器压比在预设误差外，则实际环量激励器压比不能满足环量激励器射流通道的压力需求。
在示例性实施例中，步骤S130还包括子步骤S131。
子步骤S131：若实际环量激励器压比与目标环量激励器压比在预设误差内，则将阀门保持在阀位理论值。
在本申请实施例中，将实际环量激励器压比作为反馈信号，若其符合误差要求，即实际环量激励器压比与目标环量激励器压比在预设误差内，则将阀门保持在当前的阀位理论值，控制从气源进入环量激励器的气体量保持在目标量。若其不符合要求，即实际环量激励器压比与目标环量激励器压比在预设误差外，则对阀位理论值进行微调，将阀门调整至微调后的阀位值，调整从气源进入环量激励器的气体量，以使其保持在目标量。
本申请实施例提供的主动射流控制系统的闭环控制方法，通过环量激励器射流通道的压力需求，也就是目标环量激励器压比，来获取阀位理论值，并得到该阀位理论值下的实际环量激励器压比，以实际环量激励器压比作为反馈信号对阀位理论值进行微调，从而实现对从气源进入环量激励器的气体量的闭环控制。并且，实际环量激励器压比可以通过环量压比检测装置（例如，压力传感器）检测得到，因此，本申请的方法还具有响应快、频率高、易于实现等优点，且本申请的方法使用的装置体积小、重量轻，可以较为容易地在飞行器上实现。
实施例2
请参照图3，图3为本申请实施例2提供的一种主动射流控制系统的闭环控制单元的框图。该主动射流控制系统的闭环控制单元包括：阀位理论值获取单元，实际环量激励器压比获取单元，微调单元。
阀位理论值获取单元用于将目标环量激励器压比作为综合环量激励器压比，并根据目标环量激励器压比、气源压比检测值、气源温度检测值和综合对应关系，获取阀位理论值，其中，综合对应关系为综合环量激励器压比与阀位、气源压比和气源温度之间的对应关系。
实际环量激励器压比获取单元用于根据阀位理论值，调整阀门至阀位理论值，并获取阀门在阀位理论值时的实际环量激励器压比。
微调单元用于若实际环量激励器压比与目标环量激励器压比在预设误差外，则对阀位理论值进行微调，并调整阀门至微调后的阀位值。
在示例性实施例中，阀位理论值获取单元还包括：第一对应关系获取子单元，第二对应关系获取子单元，综合对应关系获取子单元。
第一对应关系获取子单元用于在预设气源温度下，获取初始环量激励器压比与阀位和气源压比之间的第一对应关系。
第二对应关系获取子单元用于在预设气源压比下，获取修正环量激励器压比与阀位和气源温度之间的第二对应关系。
综合对应关系获取子单元用于根据第一对应关系和第二对应关系，获取综合环量激励器压比与阀位、气源压比和气源温度之间的综合对应关系。
作为一种可选实施方式，阀位理论值获取单元还包括：气源压比处理子单元，气源温度处理子单元。
气源压比处理子单元用于将气源压比
Figure 842379DEST_PATH_IMAGE001
的可用区间
Figure 824286DEST_PATH_IMAGE054
划分为等差的n个值：
Figure 393807DEST_PATH_IMAGE003
，其中，
Figure 996827DEST_PATH_IMAGE004
，
Figure 577981DEST_PATH_IMAGE005
。
气源温度处理子单元用于将气源温度
Figure 506623DEST_PATH_IMAGE017
的可用区间
Figure 533747DEST_PATH_IMAGE007
划分为等差的m个值：
Figure 206037DEST_PATH_IMAGE008
，其中，
Figure 31910DEST_PATH_IMAGE010
。
第一对应关系获取子单元还用于在预设气源温度下，获取气源压比
Figure 741240DEST_PATH_IMAGE055
分别取值为
Figure 19775DEST_PATH_IMAGE056
时的n条初始环量激励器压比
Figure 731641DEST_PATH_IMAGE014
与阀位k的关系曲线，将n条
Figure 412021DEST_PATH_IMAGE014
与k的关系曲线进行拟合，获得
Figure 416886DEST_PATH_IMAGE014
与k和
Figure 917138DEST_PATH_IMAGE001
之间的第一对应关系
Figure 806597DEST_PATH_IMAGE015
，其中，预设气源温度为
Figure 842948DEST_PATH_IMAGE016
中的任意值。
第二对应关系获取子单元还用于在预设气源压比下，获取气源温度
Figure 284294DEST_PATH_IMAGE017
分别取值为
Figure 537420DEST_PATH_IMAGE008
时的m条修正环量激励器压比
Figure 964991DEST_PATH_IMAGE018
与所述阀位k的关系曲线，将m条
Figure 354384DEST_PATH_IMAGE018
与k的关系曲线进行拟合，获得
Figure 202516DEST_PATH_IMAGE018
与k和
Figure 677360DEST_PATH_IMAGE057
之间的第二对应关系
Figure 767676DEST_PATH_IMAGE019
，其中，预设气源压比为
Figure 653985DEST_PATH_IMAGE020
中的任意值。
综合对应关系获取子单元还用于根据
Figure 125549DEST_PATH_IMAGE021
和
Figure 228634DEST_PATH_IMAGE022
，获取综合环量激励器压比与阀位、气源压比和气源温度之间的综合对应关系
Figure 857062DEST_PATH_IMAGE058
。
本申请实施例提供的主动射流控制系统的闭环控制单元，可以用于执行上述方法实施例，从而较为容易地在飞行器上实现对从气源进入环量激励器的气体量的闭环控制。
实施例3
请参照图4，图4为本申请实施例3提供的一种主动射流控制系统的框图。该主动射流控制系统包括：气源，管路，阀门，环量激励器，气源压力检测装置，气源温度检测装置，环量压比检测装置，控制器。
气源与管路连接，管路与环量激励器连接，且管路上设置有阀门。
在本申请实施例中，管路用于从气源向环量激励器中输送气体，阀门用于通过其阀位控制进入环量激励器的气体量。
在本申请实施例中，气源可以是发动机，也可以是单独为环量激励器设置的独立气源，本申请对此不做限制。
气源与气源压力检测装置和气源温度检测装置分别连接。
在本申请实施例中，气源压力检测装置可以是数字压力计，具体地，可以是压力传感器。气源温度检测装置可以是温度计，具体地，可以是温度传感器。
在本申请实施例中，气源压力检测装置可以用于得到上述方法实施例中的气源压比检测值，气源温度检测装置可以用于得到上述方法实施例中的气源温度检测值。
环量激励器与环量压比检测装置连接。
在本申请实施例中，环量压比检测装置可以是数字压力计，具体地，可以是压力传感器。环量压比检测装置可以用于得到上述方法实施例中的实际环量激励器压比。
控制器与阀门、气源压力检测装置、气源温度检测装置、环量压比检测装置分别连接。
控制器可以用于获取气源压力检测装置得到的气源压比检测值，还可以用于获取气源温度检测装置得到的气源温度检测值，还可以用于获取环量压比检测装置得到的实际环量激励器压比，还可以用于调整阀门至阀位理论值或微调后的阀位值。
在本申请实施例的描述中，“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以根据具体情况来理解上述术语在本申请中的具体含义。
本申请实施例提供的主动射流控制系统，可以用于执行上述方法实施例，从而较为容易地在飞行器上实现对从气源进入环量激励器的气体量的闭环控制。
实施例4
请参考图5，图5为本申请实施例4提供的一种计算机可读存储介质的结构框图。该计算机可读存储介质中存储有程序代码，程序代码可被处理器调用执行上述方法实施例中所描述的方法。
计算机可读存储介质可以是诸如闪存、EEPROM（电可擦除可编程只读存储器）、EPROM（可擦除可编程只读存储器）、硬盘或者ROM之类的电子存储器。可选地，计算机可读存储介质包括非易失性计算机可读存储介质（non-transitory computer-readable storagemedium）。计算机可读存储介质具有执行上述方法中的任何方法步骤的程序代码的存储空间。这些程序代码可以从一个或者多个计算机程序产品中读取或者写入到这一个或者多个计算机程序产品中。程序代码可以例如以适当形式进行压缩。
最后应说明的是：在不冲突的情况下，以上实施例及实施例中的特征可以相互组合。以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不驱使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (7)

1.一种主动射流控制系统的闭环控制方法，其特征在于，所述方法包括：
S110.将目标环量激励器压比作为综合环量激励器压比，并根据目标环量激励器压比、气源压比检测值、气源温度检测值和综合对应关系，获取阀位理论值，其中，综合对应关系为所述综合环量激励器压比与阀位、气源压比和气源温度之间的对应关系；
S120.根据所述阀位理论值，调整阀门至所述阀位理论值，并获取所述阀门在所述阀位理论值时的实际环量激励器压比；
S130.若所述实际环量激励器压比与所述目标环量激励器压比在预设误差外，则对所述阀位理论值进行微调，并调整所述阀门至微调后的阀位值;
所述步骤S110还包括：
在预设气源温度下，获取初始环量激励器压比与所述阀位和所述气源压比之间的第一对应关系；
在预设气源压比下，获取修正环量激励器压比与所述阀位和所述气源温度之间的第二对应关系；
根据所述第一对应关系和所述第二对应关系，获取所述综合环量激励器压比与所述阀位、所述气源压比和所述气源温度之间的所述综合对应关系;
所述步骤S110还包括：
将所述气源压比
Figure DEST_PATH_IMAGE001
的可用区间
Figure DEST_PATH_IMAGE002
划分为等差的n个值：
Figure DEST_PATH_IMAGE003
，其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE004
，
Figure DEST_PATH_IMAGE005
；
将所述气源温度
Figure DEST_PATH_IMAGE006
的可用区间
Figure DEST_PATH_IMAGE007
划分为等差的m个值：
Figure DEST_PATH_IMAGE008
，其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE009
，
Figure DEST_PATH_IMAGE010
；
在所述预设气源温度下，获取所述气源压比
Figure DEST_PATH_IMAGE011
分别取值为
Figure 52944DEST_PATH_IMAGE003
时的n条所述初始环量激励器压比
Figure DEST_PATH_IMAGE012
与所述阀位k的关系曲线，将所述n条
Figure 766822DEST_PATH_IMAGE012
与k的关系曲线进行拟合，获得
Figure 812139DEST_PATH_IMAGE012
与k和
Figure 676190DEST_PATH_IMAGE011
之间的所述第一对应关系
Figure DEST_PATH_IMAGE013
，其中，所述预设气源温度为
Figure DEST_PATH_IMAGE014
中的任意值，f 1为第一对应关系涉及的函数；
在所述预设气源压比下，获取所述气源温度分别取值为
Figure 555808DEST_PATH_IMAGE014
时的m条所述修正环量激励器压比
Figure DEST_PATH_IMAGE015
与所述阀位k的关系曲线，将所述m条
Figure 175009DEST_PATH_IMAGE015
与k的关系曲线进行拟合，获得
Figure 35517DEST_PATH_IMAGE015
与k和
Figure DEST_PATH_IMAGE016
之间的所述第二对应关系
Figure DEST_PATH_IMAGE017
，其中，所述预设气源压比为
Figure DEST_PATH_IMAGE018
中的任意值，f 2为第二对应关系涉及的函数；
根据
Figure DEST_PATH_IMAGE019
和
Figure DEST_PATH_IMAGE020
，获取所述综合环量激励器压比与所述阀位、所述气源压比和所述气源温度之间的综合对应关系
Figure DEST_PATH_IMAGE021
，f 3为综合关系涉及的函数。
2.根据权利要求1所述的主动射流控制系统的闭环控制方法，其特征在于，
Figure DEST_PATH_IMAGE022
，和/或
Figure DEST_PATH_IMAGE023
。
3.根据权利要求1所述的主动射流控制系统的闭环控制方法，其特征在于，所述步骤S110包括：
根据环境压力获取所述气源压比
Figure DEST_PATH_IMAGE024
的可用区间
Figure DEST_PATH_IMAGE025
，并根据所述环境压力确定区间
Figure 483685DEST_PATH_IMAGE025
划分的n个值中相邻两个值之间的差值；
和/或：根据环境温度确定区间
Figure DEST_PATH_IMAGE026
划分的m个值中相邻两个值之间的差值。
4.根据权利要求1所述的主动射流控制系统的闭环控制方法，其特征在于，所述步骤S130还包括：
若所述实际环量激励器压比与所述目标环量激励器压比在所述预设误差内，则将所述阀门保持在所述阀位理论值。
5.一种用于执行如权利要求1-4任一所述的主动射流控制系统的闭环控制方法的主动射流控制系统的闭环控制单元，其特征在于，包括：
阀位理论值获取单元，用于将目标环量激励器压比作为综合环量激励器压比，并根据目标环量激励器压比、气源压比检测值、气源温度检测值和综合对应关系，获取阀位理论值，其中，综合对应关系为所述综合环量激励器压比与阀位、气源压比和气源温度之间的对应关系；
实际环量激励器压比获取单元，用于根据阀位理论值，调整阀门至所述阀位理论值，并获取阀门在所述阀位理论值时的实际环量激励器压比；
微调单元，用于若所述实际环量激励器压比与所述目标环量激励器压比在预设误差外，则对所述阀位理论值进行微调，并调整阀门至微调后的阀位值;
所述阀位理论值获取单元还包括：
第一对应关系获取子单元，用于在预设气源温度下，获取初始环量激励器压比与所述阀位和所述气源压比之间的第一对应关系；
第二对应关系获取子单元，用于在预设气源压比下，获取修正环量激励器压比与所述阀位和所述气源温度之间的第二对应关系；
综合对应关系获取子单元，用于根据所述第一对应关系和所述第二对应关系，获取所述综合环量激励器压比与所述阀位、所述气源压比和所述气源温度之间的所述综合对应关系。
6.一种主动射流控制系统，用于执行如权利要求1-4任一所述的主动射流控制系统的闭环控制方法，其特征在于，所述系统包括：气源，管路，阀门，环量激励器，气源压力检测装置，气源温度检测装置，环量压比检测装置，控制器；
所述气源与所述管路连接，所述管路与所述环量激励器连接，且所述管路上设置有所述阀门；
所述气源与所述气源压力检测装置和所述气源温度检测装置分别连接；
所述环量激励器与所述环量压比检测装置连接；
所述控制器与所述阀门、所述气源压力检测装置、所述气源温度检测装置、所述环量压比检测装置分别连接。
7.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有程序代码，所述程序代码可被处理器调用执行如权利要求1-4任一所述的主动射流控制系统的闭环控制方法。
CN202211257132.3A 2022-10-14 2022-10-14 主动射流控制系统的闭环控制方法、单元、系统、介质 Active CN115328243B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211257132.3A CN115328243B (zh) 2022-10-14 2022-10-14 主动射流控制系统的闭环控制方法、单元、系统、介质

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211257132.3A CN115328243B (zh) 2022-10-14 2022-10-14 主动射流控制系统的闭环控制方法、单元、系统、介质

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115328243A CN115328243A (zh) 2022-11-11
CN115328243B true CN115328243B (zh) 2022-12-23

Family

ID=83913272

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211257132.3A Active CN115328243B (zh) 2022-10-14 2022-10-14 主动射流控制系统的闭环控制方法、单元、系统、介质

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115328243B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116738581B (zh) * 2023-08-14 2023-11-03 中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所 基于线性控制的机载射流环量阀设计方法及环量阀

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111158387A (zh) * 2020-01-17 2020-05-15 南京航空航天大学 基于主动流动控制的飞行器三轴姿态控制系统及方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1265684A (zh) * 1968-08-12 1972-03-01
AUPP410698A0 (en) * 1998-06-15 1998-07-09 Aos Pty Ltd A flow control valve
RU2604862C2 (ru) * 2014-07-31 2016-12-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Главный научно-исследовательский испытательный центр робототехники" Министерства обороны Российской Федерации (ФГБУ "ГНИИЦ РТ" МО РФ) Пневматический вибровозбудитель
CN108116664B (zh) * 2017-12-20 2020-12-22 南京航空航天大学 基于等离子体合成射流激励器的自适应激励控制系统
CN114655425A (zh) * 2020-12-23 2022-06-24 海鹰航空通用装备有限责任公司 多模态宽适应性新型主动流动控制激励器及其控制方法
CN113371178B (zh) * 2021-07-13 2023-04-07 上海交通大学 基于振荡射流的法向流推力矢量喷管控制装置及飞行器
CN215719134U (zh) * 2021-07-20 2022-02-01 中国航空发动机研究院 一种基于自激发脉冲振荡射流的矢量喷管
CN113830291B (zh) * 2021-11-05 2024-01-16 中国人民解放军国防科技大学 飞行器虚拟可变气动布局智能控制系统
CN114967474B (zh) * 2022-07-26 2022-11-04 中国空气动力研究与发展中心高速空气动力研究所 一种基于神经网络的通用风洞流场控制方法
CN114987739A (zh) * 2022-08-08 2022-09-02 中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所 一种单反馈通道振荡射流激励器

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111158387A (zh) * 2020-01-17 2020-05-15 南京航空航天大学 基于主动流动控制的飞行器三轴姿态控制系统及方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN115328243A (zh) 2022-11-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN115328243B (zh) 主动射流控制系统的闭环控制方法、单元、系统、介质
US10876870B2 (en) Method of determining flow rate of a gas in a substrate processing system
US10684159B2 (en) Methods, systems, and apparatus for mass flow verification based on choked flow
JP2003195948A (ja) 改良型圧力式流量制御装置
US20190354120A1 (en) Fluid control device and flow rate ratio control device
CA2975356C (en) System and method for an engine controller based on acceleration power
US20100256888A1 (en) Method and system for actively tuning a valve
US20180187608A1 (en) Method for loop gain sizing of gas turbines
JP7131561B2 (ja) 質量流量制御システム並びに当該システムを含む半導体製造装置及び気化器
US10415484B2 (en) Engine control system
US20160131146A1 (en) Pressure sensor system for calculating compressor mass flow rate using sensors at plenum and compressor entrance plane
US11643977B2 (en) Gas turbine control device, gas turbine control method, and program
US20180258883A1 (en) Method for controlling the pressure and a mixture ratio of a rocket engine, and corresponding device
JP5704560B2 (ja) ガスタービン燃料制御方法およびガスタービン燃料制御装置
US20200278225A1 (en) Flow rate measurement method and flow rate measurement apparatus
JP2013160154A (ja) ガスタービン制御装置及び方法並びにプログラム、それを用いた発電プラント
JP6671202B2 (ja) ポジショナ
CN115061512A (zh) 一种基于可调文氏管的流量控制方法及装置
US20210372858A1 (en) Thermocouple pre-aging and temperature drift compensation
US20180038288A1 (en) System and method for an engine controller based on inverse dynamics of the engine
KR102127647B1 (ko) 압력식 유량 제어 장치, 그 유량 산출 방법 및 유량 제어 방법
CN114251190B (zh) 一种固冲发动机控制方法
US3791141A (en) Ramjet engine fuel controller
US11841720B2 (en) Flow rate controller, flow rate control method, and program recording medium for flow rate controller
US20210324805A1 (en) System and method for detecting and accommodating loss of torque on gas turbine engines

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant