运载火箭POGO主动抑制的LQR控制器设计

• 作者: 赵旺 刘锦凡 谭述君 毛玉明 吴志刚
• 来源期刊: 强度与环境
• 关键词: Pogo振动 稳定性 主动抑制 LQR 鲁棒性
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 所属期刊栏目: 环境工程|ENVIRONMENT ENGINEERING
• 页码范围: 47-56
• 页数: 10页
• 分类号: V475.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.19447/j.cnki.11-1773/v.2021.01.007

摘要

针对传统蓄压器难以满足大型捆绑火箭的Pogo抑制要求的问题,本文提出了基于LQR控制器设计的Pogo主动抑制方法.以采用低温液氧/煤油补燃循环发动机的某运载火箭为研究对象,建立了Pogo主动控制单元模型,导出了Pogo控制系统的状态空间模型;以泵入口压强最小为指标,设计了LQR全状态反馈控制器和部分状态反馈控制器,实现运载火箭Pogo振动的主动抑制;进而研究了控制器尺寸及安装位置对控制效果的影响.最后通过对某型号运载火箭Pogo主动抑制设计的稳定性分析和时域仿真,表明所设计的Pogo主动抑制器有效地提高了系统阻尼、抑制了Pogo振动,对模型偏差具有很强的鲁棒性,优于传统的蓄压器设计;并且对控制器尺寸和安装位置不敏感,有利于工程实现.