[发明专利]基于膛压时间序列的发射药燃烧模型参数反求方法

权利要求书

1.一种基于膛压时间序列的发射药燃烧模型参数反求方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取发射药燃烧模型中待求参数的样本值；

将所述样本值输入至二维轴对称有限元仿真模型，得到输出结果；所述输出结果包括：仿真膛压值，仿真出膛速度，仿真膛压最大值，以及所述仿真膛压最大值所在时间；

建立所述待求参数和所述输出结果之间的映射关系；

获取射击试验中的实际膛压值和实际出膛速度；所述实际膛压值由测压装置采集得到；所述实际出膛速度由高速摄像装置采集得到；

根据所述实际膛压值、所述实际出膛速度和所述映射关系，建立反求目标函数；

根据所述反求目标函数，得到所述待求参数的最优值。

2.根据权利要求1所述的一种基于膛压时间序列的发射药燃烧模型参数反求方法，其特征在于，得到所述待求参数的最优值之后，还包括以下步骤：

将所述最优值输入至所述二维轴对称有限元仿真模型，得到仿真膛压值和仿真出膛速度；

根据所述仿真膛压值、所述仿真出膛速度、所述实际膛压值和所述实际出膛速度，计算误差值；

判断所述误差值处于第一预设范围时，则所述最优值为所述待求参数的最优取值。

3.根据权利要求2所述的一种基于膛压时间序列的发射药燃烧模型参数反求方法，其特征在于，根据以下公式(一)计算误差值：

其中，δ为误差值，P为实际膛压值，P’为仿真膛压值，v为实际出膛速度，v’为仿真出膛速度，t₀为实际发射药点火时间，t为实际过程时间，t₀’为仿真发射药点火时间，t’为仿真过程时间。

4.根据权利要求1所述的一种基于膛压时间序列的发射药燃烧模型参数反求方法，其特征在于，所述待求参数至少包括：生长参数、能量参数、点火速率参数和燃烧速率系数。

5.根据权利要求1所述的一种基于膛压时间序列的发射药燃烧模型参数反求方法，其特征在于，根据以下公式(二)表示所述待求参数和所述输出结果之间的映射关系：

其中，P_i'为仿真膛压值，i为仿真膛压值的个数，v'为仿真出膛速度，P'_max为仿真膛压最大值，t'_pmax为仿真膛压最大值所在时间，S为仿真膛压值对时间求积分，G为生长参数，Eg为能量参数，C_I为点火速率参数，A为燃烧速率系数。

6.根据权利要求1所述的一种基于膛压时间序列的发射药燃烧模型参数反求方法，其特征在于，获取射击试验中的实际膛压值和实际出膛速度之后，得到反求目标函数之前，还包括以下步骤：

获取仿真膛压最大值、仿真膛压最大值所在时间、实际膛压最大值，以及实际膛压最大值所在时间；

根据仿真膛压最大值、仿真膛压最大值所在时间、实际膛压最大值，以及实际膛压最大值所在时间，建立约束条件；

在所述约束条件下，确定反求目标函数。

7.根据权利要求6所述的一种基于膛压时间序列的发射药燃烧模型参数反求方法，其特征在于，根据以下公式(三)表示约束条件：

其中，P_max,min为实际膛压最大值和仿真膛压最大值差值的平方的最小值，P_max为实际膛压最大值，P'_max为仿真膛压最大值，t_pmax,min为实际膛压最大值所在时间和仿真膛压最大值所在时间差值的平方的最小值，t_pmax为实际膛压最大值所在时间，t′_pmax为仿真膛压最大值所在时间。

8.根据权利要求1所述的一种基于膛压时间序列的发射药燃烧模型参数反求方法，其特征在于，根据以下公式(四)表示反求目标函数：

其中，P_i,min为实际膛压值和仿真膛压值差值的平方的最小值，P_i为实际膛压值，P_i'为仿真膛压值，i为膛压值的个数，v_min为实际出膛速度和仿真出膛速度差值的平方的最小值，v为实际出膛速度，v'为仿真出膛速度，S_min为实际膛压值对实际时间积分和仿真膛压值对仿真时间积分差值的平方的最小值。