姿控动力装置仿真模拟器研制

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1、第38卷第6期火箭推进V01．38．No．62012年12月JOURNALOFROCKETPR0PULSIONDee．2012姿控动力装置仿真模拟器研制李鹏，梁树强(西安航天动力研究所，陕西西安710100)摘要：为研究某型号导弹飞行中段的姿态控制、验证飞行试验控制系统功能，研制了姿控动力装置半实物实时仿真模拟器系统。与导弹控制系统进行的弹道模飞联合仿真试验表明，该系统功能稳定、实时性高，在仿真试验中发挥了重要作用，实现了姿控动力装置在不同工况下的半实物仿真和数字仿真功能。关键词：导弹；姿态动力装置；导弹控制系统；实时模拟器中图分类号：V434—34文献标识码：A文章编号：167

2、2—9374f2012)06—0005—03StudyonsimulatorofattitudecontrolpowerdeviceLIPeng，LIANGShu—qiang(Xi’anAerospacePropulsionInstitute，Xi’an710100，China)Abstract：Toresearchtheattitudecontrolinthemid—courseflightofthemissileandverifythefunctionoftheflighttestcontrolsystem，asemi—ph)sicalreal—timesimulatorsy

3、stemfortheattitudepowerdevicewasdeveloped．ACO—simulationtestwithmissilecontrolsystemconductedforballisticmodeflyindicatedthatthesystemwasstablewihthighrealtimeaccuracy．Theatitudepowerdeviceplayedanimportantroleinthesimulationexperiment．Thefunctionsofsemi-physicalsimulationanddigitalsimulation

4、ofatitudepowerdevicewereachievedunderdiferentworkingconditions．Keywords：missile；atitudepowerdevice；missilecontrolsystem；real—timesimulator真和半物理仿真。0引言姿控动力装置仿真模拟器是在某导弹研制阶段为验证飞控程序而设计的，仿真模拟器采用运飞行仿真技术己经广泛应用于飞行器研制和行于嵌入式实时操作系统的半实物仿真模拟系使用的全过程，贯穿于从方案论证、设计、试统，由姿控动力装置半实物部分和测控工作台构验、故障诊断等各个阶段。系统仿真分纯数字仿成，与

5、导弹控制系统和仿真计算机构成闭环仿真收稿日期：2012—03—08：修回日期：2012—06—12基金项目：总装备部预研项目(2007AA705303)作者简介：李鹏(1976一)，男，工程师，研究领域为航天发动机测控技术6火箭推进2012年12月试验系统，具有数字仿真和半物理仿真功能。阀、电磁阀、模拟推力室、进排气手阀、压力传感器、电缆网、管路、模拟舱体等组成。设置集1仿真模拟器方案设计气腔的目的是抑制压力波动，减小不同工况下推力室人口压力偏差。姿控动力装置仿真模拟器用来模拟姿控动力2．2测控工作台装置在实际条件下的工作特性，通过高压气体在测控工作台串接在控制系统和模拟器半实物

6、模拟推力室内的流动，模拟真实推力室在不同工部分之间，用来实现对半实物部分工作状态特征况下的推力特性、推力上升下降特性以及不同工参数的测量，经数据处理和数学模型计算，将动况进行切换时的推力动态特性。同时，根据真实力装置模拟器的动态特性及相应参数以数字量形姿控动力装置热试车结果，建立了姿控动力装置式输出给仿真机。测控工作台组成如图2所示。推力室在不同工况下的数学模型，依据从模拟器半实物采集到的相应特征参数，工控机进行数据处理，将由数学模型得到的仿真数据输出给仿真计算机。仿真模拟器系统图如图1所示。控制器测控工作台图2测控工作台组成图仿真机Fig．2Constitutionaldiag

7、ramofmonitoringandcontroloperationplatform图1仿真模拟器系统图Fig．1Diagramofsimulatorsystem1)工控计算机系统：实现对大量AD采集数据的实时计算处理，通过相应算法判断出阀门姿控动力装置仿真模拟器分为三个主要组成的打开、关闭状态；对测量得到的压力信号进行部分：模拟器半实物部分、气源和测控工作台，处理，依据数学模型机相应算法，实时输出推力各部分间的联系如图1所示。模拟器半实物部分数据。的功能是：在飞控信号的控制下模