超燃冲压发动机燃烧室壁面压力分布控制方法

摘要

超燃冲压发动机燃烧室壁面压力分布控制方法，它涉及一种发动机燃烧室壁面压力分布控制方法。本发明实现了超燃冲压发动机最优的燃烧室壁面压力分布的实时控制。本发明的主要步骤为：给定超燃冲压发动机的总喷油量Q、给定超燃冲压发动机的最优壁面压力分布P、利用均匀实验设计的方法进行燃油分配、给出n组点的壁面压力分布P₁……P_n、计算Δ₁……Δ_n、建立拟合函数、建立罚函数、建立目标函数、将计算的喷油量分配送入到超燃冲压发动机中。本方法将其燃烧室内部壁面压力分布控制问题转化为含约束的稳态优化的数学问题，并且采用基于未知模型的稳态优化算法，可以克服超燃冲压发动机对象复杂，难以用数学模型描述的困难。

主权项

1、一种超燃冲压发动机燃烧室壁面压力分布控制方法，其特征在于它是按照以下步骤实现的：步骤一、给定超燃冲压发动机的总喷油量Q；步骤二、给定超燃冲压发动机的最优壁面压力分布P；步骤三、利用均匀实验设计的方法进行燃油分配：给定n组燃油分配初始点Q1＝(q1 1，q2 1，……，qm 1)，……，Qn＝(q1 n，q2 n，……，qm n)，n＞6；步骤四、给出n组点的壁面压力分布P1……Pn：由发动机数学模型给出这n组点的壁面压力分布P1……Pn，字母Q表示m个点的燃油分配，Q的下标n表示第n组点；步骤五、计算Δ1……Δn：计算每组燃油分配对应的实际壁面压力分布P1……Pn与给定的最优壁面压力分布之差沿燃烧室轴向的积分Δ1……Δn；步骤六、建立拟合函数：令Δ表示实际壁面压力分布与给定的最佳壁面压力分布之差沿燃烧室轴向的积分，由这n组数据使用曲线拟合技术构造Δ相对于m点燃油分配的拟合函数Δ＝f(Q，c)，式中Q＝(q1，q2…qm)为m个点的燃油分配，c表示拟合系数；步骤七、建立罚函数：$\frac{\rho }{2}{\left|\right|[q_1,q_2,...,q_m]-[{q_1}^n,{q_2}^n,...{q_m}^n]\left|\right|}^2(其中\rho ＞0为罚系数)；步骤八、建立目标函数：将得到的拟合函数\Delta ＝f(Q，c)加上罚函数$ \frac{\rho }{2}{\left|\right|[q_1,q_2,...,q_m]-[{q_1}^n,{q_2}^n,...{q_m}^n]\left|\right|}^2,并进行优化得到目标函数：$ \min f(Q,c)+\frac{\rho }{2}{\left|\right|[q_1,q_2,...,q_m]-[{q_1}^n,{q_2}^n,...{q_m}^n]\left|\right|}^2;所得的极值点(q1，q2，\dots ，qm)即为下一步的喷油量分配Qn+1＝(q1\; n+1，q2\; n+1，\dots ，qm\; n+1)；步骤九、将计算的喷油量分配送入到超燃冲压发动机中：将计算得到的Qn+1送入到超燃冲压发动机中，此时的超燃冲压发动机壁面压力分布为Pn+1，令n＝n+1，再执行步骤三，以此反复循环。$$$