[发明专利]一种垂直起降火箭在线轨迹规划的发动机特性处理方法

权利要求书

1.一种垂直起降火箭在线轨迹规划的发动机特性处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)构建火箭在线轨迹规划动力学微分方程；

其中y为火箭竖直方向的位移，a_y为火箭竖直方向产生的加速度，v_y为火箭竖直方向产生的速度；

(2)构建发动机特性等效模型；

(3)获取发动机特性等效模型的动力学微分方程形式，并补入动力学微分方程；

(4)在微分方程中补加火箭竖直方向加速度a_y的微分方程

(5)构建包含发动机特性的在线轨迹规划动力学等式约束方程；

其中状态量和控制量U＝[u_y]′A和B分别为状态量和控制量前的系数，u_y为竖直方向所产生的推力加速度指令；

(6)实时获取状态量X，通过线轨迹规划动力学等式约束方程实时求解控制量U；

(7)获取水平面内横纵方向所产生的推力加速度指令u_x,u_z，计算发动机推力指令，按照推力指令控制发动机。

2.如权利要求1所述的垂直起降火箭在线轨迹规划的发动机特性处理方法，其特征在于，发动机特性等效二阶模型如下：

其中k为等效稳态增益，w为等效频率，ξ为等效阻尼系数，s为变换算子。

3.如权利要求2所述的垂直起降火箭在线轨迹规划的发动机特性处理方法，其特征在于，测量发动机的真实增益作为k值，真实相应频率作为w，真实阻尼系数作为ξ值。

4.如权利要求3所述的垂直起降火箭在线轨迹规划的发动机特性处理方法，其特征在于，进行火箭半实物仿真，根据发动机推力响应偏差，调整k、w、ξ的值，减小发动机推力响应偏差。

5.如权利要求2所述的垂直起降火箭在线轨迹规划的发动机特性处理方法，其特征在于，动力学微分方程根据实际精度要求，发动机特性等效模型采用一阶、二阶或三阶等效模型。

6.如权利要求5所述的垂直起降火箭在线轨迹规划的发动机特性处理方法，其特征在于，等效模型的动力学微分方程形式如下：

7.如权利要求1所述的垂直起降火箭在线轨迹规划的发动机特性处理方法，其特征在于，

8.如权利要求1所述的垂直起降火箭在线轨迹规划的发动机特性处理方法，其特征在于，计算发动机推力指令T的公式如下：

其中M为火箭质量，g为重力加速度。