[發明專利]一種基于溢流閥的POGO主動抑制方法及系統有效
| 申請號： | 202111006879.7 | 申請日： | 2021-08-30 |
| 公開（公告）號： | CN113944571B | 公開（公告）日： | 2023-02-28 |
| 發明（設計）人： | 容易;胡久輝;王慶偉;熊天賜;顧名坤;朱平平;周宏;黑艷穎 | 申請（專利權）人： | 北京宇航系統工程研究所 |
| 主分類號： | F02K9/58 | 分類號： | F02K9/58 |
| 代理公司： | 中國航天科技專利中心 11009 | 代理人： | 龐靜 |
| 地址： | 100076 北京*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 溢流 pogo 主動 抑制 方法 系統 | ||
1.一種基于溢流閥的液體運載火箭POGO主動抑制方法，其特征在于通過下述方式實現：
采集安裝于發動機渦輪泵后高壓管路上壓力傳感器的壓力信號；
構建一個與壓力信號頻率一致的正弦信號，該正弦信號的相位能夠通過參數進行調整；
通過將上述用于調整正弦信號相位的參數作為優化變量，進行自適應迭代更新，使構建的正弦信號的相位與壓力信號相位相反；
將與壓力信號頻率一致、相位相反的正弦信號轉換為用于控制溢流閥的開度的激勵信號并輸出至安裝在發動機推力室與渦輪泵之間高壓管路的旁路上的溢流閥，由溢流閥根據激勵信號調整開度和溢流量，進而削減發動機渦輪泵后高壓管路的壓力脈動。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：通過下述方式完成正弦信號構建：
對壓力信號進行FFT變換，得到泵源脈動的幅值A0和頻率f0，構建兩個互為正交的參考信號x0(n)和x1(n)；
利用互為正交的參考信號的x0(n)和x1(n)，建模為任意相位的正弦信號xref(n)＝ω0x0(n)+ω1x1(n)，其中ω0，ω1為用于調整正弦信號相位的參數。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于：通過下述方式進行自適應迭代更新：
將上述用于調整正弦信號相位的參數作為線性FIR濾波器的權值作用在輸入的壓力信號上、由所述線性FIR濾波器對輸入壓力信號線性濾波，由比較器將所述壓力信號與線性FIR濾波器輸出作差，得到誤差信號，進而得到均方誤差；
迭代更新線性FIR濾波器的權值，使得均方誤差下降至預設的閾值，進而確定調整正弦信號相位的參數值。
4.一種基于溢流閥的液體運載火箭POGO主動抑制系統，其特征在于：包括壓力傳感器、控制器和溢流閥；
所述的壓力傳感器安裝于發動機渦輪泵后高壓管路，用于感知泵后高壓管路內流體壓力脈動情況，感知的壓力信號發送至控制器；
所述控制器根據壓力信號，生成激勵信號，用于控制溢流閥的開度；所述溢流閥用于根據控制器發出的激勵信號，調整開度和溢流量，進而削減發動機渦輪泵后高壓管路的壓力脈動；
所述溢流閥安裝在發動機推力室與渦輪泵之間高壓管路的旁路上。
5.根據權利要求4所述的系統，其特征在于：壓力傳感器的響應頻率不小于100Hz，溢流閥的頻率響應不低于100Hz。
6.根據權利要求4所述的系統，其特征在于：所述的控制器包括信號發生器及控制模塊；所述的控制模塊包括線性FIR濾波器、比較器、自適應權值更新單元、指令控制單元；
所述信號發生器用于構建一個與壓力信號頻率一致的正弦信號，該正弦信號的相位能夠通過參數進行調整；
將上述用于調整正弦信號相位的參數作為線性FIR濾波器的權值作用在輸入的壓力信號上、由所述線性FIR濾波器對輸入壓力信號線性濾波，由比較器將所述壓力信號與線性FIR濾波器輸出作差，得到誤差信號，進而得到均方誤差；
所述自適應權值更新單元通過迭代更新線性FIR濾波器的權值，使得均方誤差下降至預設的閾值，進而確定調整正弦信號相位的參數值，利用該參數值控制信號發生器輸出對應相位的正弦信號；
所述指令控制單元用于將信號發生器輸出的正弦信號轉換為用于控制溢流閥的開度的激勵信號并輸出至溢流閥。
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