[發(fā)明專利]一種針對姿軌控發(fā)動機推力的激勵源辨識方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611044782.4
• 申請日: 2016-11-24
• 公開（公告）號: CN106777518B
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發(fā)明（設計）人: 姚洪偉;倪曉峰;張艷梅
• 申請（專利權）人: 北京電子工程總體研究所
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 中國航天科工集團公司專利中心 11024
• 代理人: 岳潔菱;王豐潮

1.一種針對姿軌控發(fā)動機推力的激勵源辨識方法，其特征在于具體步驟為：

第一步構建針對姿軌控發(fā)動機推力的激勵源辨識系統(tǒng)

針對姿軌控發(fā)動機推力的激勵源辨識系統(tǒng)，包括：試車數(shù)據(jù)分析模塊、頻率信息補充模塊和關機特性驗證模塊；所述：

試車數(shù)據(jù)分析模塊的功能為：對發(fā)動機單機試車數(shù)據(jù)進行分析；

頻率信息補充模塊的功能為：補充激勵源所需頻段信息；

關機特性驗證模塊的功能為：完成關機階段發(fā)動機推力特性驗證；

第二步試車數(shù)據(jù)分析模塊對發(fā)動機單機試車數(shù)據(jù)進行分析

試車數(shù)據(jù)分析模塊對姿軌控發(fā)動機單機試車的推力數(shù)據(jù)進行分析，從而完成激勵源初步辨識；當推力采樣頻率低于5000Hz時，則補充高頻信息；當推力曲線中無法明確發(fā)動機開、關機推力特性時，則補充發(fā)動機開、關機推力特性；

第三步頻率信息補充模塊補充激勵源所需頻段信息

頻率信息補充模塊根據(jù)攔截器的組成和結構，建立結構傳遞模型，然后結合攔截器地面懸浮試驗的振動數(shù)據(jù)，反推出激勵源模型；

由于地面懸浮試驗的采樣頻率較高，包含激勵源模型所需的頻段信息，因此頻率信息補充模塊對激勵源初步辨識結果的高頻分量進行補充；

懸浮試驗中實測的攔截器振動響應功率譜矩陣[S_yy]和激勵功率譜矩陣[S_xx]有如下關系：

[S_yy]＝[H]^*[S_xx][H]^T (1)

其中，[H]是各激勵點與各響應點之間的頻率響應函數(shù)矩陣，“*”表示對該矩陣求復共軛；

頻率信息補充模塊對公式(1)進行求逆轉換：

[S_xx]＝[H]^+*[S_yy][H]^+T (2)

其中，上標+表示對矩陣求Moore-Penrose廣義逆；

從而得到姿軌控發(fā)動機作為激勵源的頻域辨識結果,頻率信息補充模塊根據(jù)初步辨識結果的補充需求，將本步驟得到的激勵辨識結果從采樣頻率0.5到2000Hz范圍的高頻分量補充到初步辨識結果中；

第四步關機特性驗證模塊完成關機階段發(fā)動機推力特性驗證

關機特性驗證模塊根據(jù)發(fā)動機工作特性，形成多種推力變化規(guī)律的假設；然后按照預測的推力變化規(guī)律，按照補充完高頻分量后獲取的公式(1)中對應的激勵功率譜矩陣，根據(jù)攔截器結構動力學模型建立公式(1)中的頻率響應函數(shù)矩陣，完成攔截器振動響應分析；

關機特性驗證模塊將所有振動響應分析結果與攔截器地面懸浮試驗的振動數(shù)據(jù)進行對比，篩選出最優(yōu)結果，從而確定關機階段發(fā)動機推力特性；

至此，完成了針對姿軌控發(fā)動機推力的激勵源最終辨識。