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作为一种先进的推进系统,火箭基组合循环(RBCC)发动机以其优良的整体性能越来越受到世界航天大国的普遍关注。 论文从RBCC发动机的一种典型结构----支板引射火箭发动机(strutjet)出发,分析了这种组合发动机的燃烧(引射火箭的一次燃烧与冲压补燃室中的二次燃烧)组织,获得了组织这类燃烧的较好方法—实时、动态的智能组织。文中重点对燃油的雾化机理、燃油的喷雾燃烧机理、主要的燃烧模型和燃烧过程的可控性,展开了详细地分析研究,并结合在RBCC实验室的实际研究,获得了对燃油喷雾燃烧进行调节的最简单、可行的方法,即在燃油管路上设置流量调节阀。于是燃烧组织问题转化为对该调节阀的开度如何施加适当控制的问题。 本文对模糊数学和模糊控制的理论基础,以及模糊控制的一般设计方法进行了必要的描述。研究表明,若将RBCC发动机的二次燃烧室视为一个控制对象,同时以燃烧室内壁面取定点处的压强、温度和调节阀的开度为输入/输出变量,则该系统将是输入—输出特性非线性很强、随机干扰严重的复杂时变系统。这导致建立燃油喷雾燃烧具体模型的很大困难,从而宣告了经典控制方案的失效。于是,作者考虑到应用不依赖具体解析模型的智能控制方式—模糊控制,来动态组织这种燃烧。 论文完成了二次燃烧组织的模糊控制器的初步设计,喷雾燃烧模糊控制规则的建立方法、步骤和整个模糊控制系统的初步设计,以及积累经验控制规则的实验系统设计。本文介绍了采用仿真实验和直接试车试验相结合,积累经验控制规则的方法,并且给出了模糊控制器和整个模糊控制系统的计算机仿真与辅助设计方法。并且提出了采用CFD数值仿真技术和直接试车试验对这种燃烧组织技术进行验证和改进模糊控制器设计的设想。 最后,本文总结了将模糊控制方法应用于RBCC二次燃烧组织方面的研究结论,并提出改进建议,包括未来将有关软、硬件系统移植到单片机上的必要性、可行性和实际价值等等。论文的工作将为RBCC燃烧组织的进一步纵深研究提供一定的理论准备和技术支持。