[发明专利]液体火箭发动机推力调节系统的半实物仿真方法及装置

权利要求书

1.一种液体火箭发动机推力调节系统的半实物仿真方法，其特征在于，包括：

对推力调节系统进行仿真测试时，基于实时计算机中的液体火箭发动机仿真程序实时计算液体火箭发动机的当前状态；

将表征所述液体火箭发动机的当前状态的状态变量转换为符合传感器形式的电压值、电流值或数字量，并将所述符合传感器形式的电压值、电流值或数字量模拟成传感器信号，通过接口板卡输出相应的信号至推力调节系统实物，以实现传感器信号的模拟；

基于所述液体火箭发动机的当前状态，通过所述接口板卡输出相应的信号至负载模拟装置实物，以实现负载扭矩的模拟；其中，所述负载模拟装置的机械输出轴与液体火箭发动机推力调节系统实物的对应机械接口连接；

所述推力调节系统实物基于传感器信号和负载扭矩执行推力调节作动；

基于所述接口板卡测量当前推力调节系统实物的作动状态，将其值传入液体火箭发动机仿真程序用于迭代计算。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于实时计算机中的液体火箭发动机仿真程序实时计算液体火箭发动机的当前状态包括：

开发预先构建的液体火箭发动机仿真程序；

基于接口板卡实现仿真程序与实物之间的数据交互；

运行所述预先构建的液体火箭发动机仿真程序，计算出在实物数据激励下的液体火箭发动机的当前状态。

3.一种液体火箭发动机推力调节系统的半实物仿真装置，其特征在于，包括：

半实物仿真装置，用于对推力调节系统进行仿真测试时，采集推力调节系统实物的作动量给液体火箭发动机仿真程序、由液体火箭发动机仿真程序实时计算液体火箭发动机的当前状态并输出相应的信号至推力调节系统实物和负载模拟装置实物，以实现为推力调节系统实物提供接近真实的运行环境；

其中，将表征所述液体火箭发动机的当前状态的状态变量转换为符合传感器形式的电压值、电流值或数字量，并将所述符合传感器形式的电压值、电流值或数字量模拟成传感器信号，通过接口板卡输出相应的信号至推力调节系统实物；所述负载模拟装置的机械输出轴与液体火箭发动机推力调节系统实物的对应机械接口连接。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述半实物仿真装置包括：

上位机，用于配置仿真程序，并在仿真程序与接口板卡的I/O通道之间建立连接关系；

接口板卡，用于采集推力调节系统实物和负载模拟装置实物的信号给仿真程序，及输出仿真程序的指定计算结果给推力调节系统实物和负载模拟装置实物；

实时计算机，用于运行预先构建的液体火箭发动机仿真程序，计算出在所述推力调节系统实物和负载模拟装置实物数据激励下的液体火箭发动机的当前状态。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，还包括：

负载模拟装置，用于基于传感器信号以模拟扭矩负载。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述液体火箭发动机仿真程序包括：液体火箭发动机组成部件的动态特性方程及求解器。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述实时计算机包括：PXI/PCI总线接口。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述接口板卡为PXI/PCI标准板卡，安装在所述实时计算机的PXI/PCI插槽上。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述PXI/PCI标准板卡还包括多个预留PXI/PCI插槽。