[发明专利]开关式姿轨控直接力发动机推力建模方法

权利要求书

1.一种开关式姿轨控直接力发动机推力建模方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一，将动力系统指令的时间按照对控制指令的周期整除向下取整序列化为非负整数；

步骤二，将姿轨控发动机的开启与关闭的继电延迟和机械延迟等响应延迟特性按照对控制系统指令周期整除向上取整为延迟次数；

步骤三，若此刻控制系统指令为开启，则将关指令复位0、开指令累增1，并转至步骤四，否则若此刻控制系统指令为关闭，则将开指令复位0、关指令累增1，转至步骤五；

步骤四，此时指令为开启，根据当前开启指令累计数与阀门开启延迟的大小关系，确定开启指令对应的推力值；

所述步骤四，当前k周期指令为开启，将F_m标记为额定推力，则当前指令onoff对应的推力F为如下式：

即若当前k周期开启指令累计数on大于阀门开启延迟次数，阀门开启延迟次数含阀门开启继电延迟次数和阀门开启机械延迟次数t_d1+t_r1，说明动力系统处于稳定开启状态，推力为额定推力值；

若当前k周期开启指令累计数on大于阀门开启继电延迟次数t_d1，说明动力系统处于推力建立阶段；

若当前k周期开启指令累计数on小于阀门开启继电延迟次数t_d1，说明动力系统电磁系统正在响应但尚未产生推力； 步骤五，此时指令为关闭，根据当前关闭指令累计数与阀门关闭延迟的大小关系，及步骤六保存的上一周期指令对应的推力值，确定关闭指令对应的推力值；

所述步骤五，当前k周期指令为关闭，若k-1周期指令对应的推力F_p＝0，则F＝0；否则若k-1周期指令对应的推力F_p≠0，则当前k周期指令onoff对应的推力F为如下式：

即若当前k周期阀门紧闭或当前关闭指令累计数off大于阀门关闭延迟次数，阀门关闭延迟次数含阀门关闭继电延迟次数和阀门关闭机械延迟次数t_d2+t_r2，说明动力系统处于稳定关闭状态，推力为0；

若当前k周期关闭指令累计数off大于阀门关闭继电延迟次数t_d2，说明动力系统处于推力尚在下降阶段；

若当前k周期关闭指令累计数off小于阀门关闭继电延迟次数t_d2，且k-1周期输出推力为额定推力，则此刻依然为额定推力，说明动力电磁系统正在响应但阀门尚未紧闭；

若当前k周期关闭指令累计数off小于阀门关闭继电延迟次数t_d2，且k-1周期推力小于额定推力，则此时推力应在k-1周期推力基础上继续增大直至达到额定推力为止，说明动力电磁系统还待k-1周期响应完毕；

步骤六，将步骤四或步骤五中获得的推力即当前指令对应的推力值，并保存之，然后重复步骤三～步骤六。

2.根据权利要求1所述的开关式姿轨控直接力发动机推力建模方法，其特征在于，所述步骤一将动力系统指令的时间按照对控制指令周期整除向下取整序列化为非负整数，如下式：

这里表示向下取整，t为当前指令时间，t一直自然递增，k为对时间的离散化序列值，T为控制指令周期。

3.根据权利要求1所述的开关式姿轨控直接力发动机推力建模方法，其特征在于，所述步骤二将姿轨发动机的开启与关闭的继电延迟和机械延迟等响应延迟特性按照对控制系统指令周期整除向上取整为延迟次数，如下式：

这里表示向上取整，t₁、t₂、t₃、t₄分别表示发动机的开启继电延迟时间、开启机械延迟时间、关闭继电延迟时间、关闭机械延迟时间；t_d1、t_r1、t_d2、t_r2分别表示上述时间对控制系统指令周期整除向上取整的延迟次数。