[发明专利]一种针对姿轨控发动机推力的激励源辨识方法

摘要

本发明公开了一种针对姿轨控发动机推力的激励源辨识方法，本发明方法首先构建针对姿轨控发动机推力的激励源辨识系统，所构建的系统包括：试车数据分析模块、频率信息补充模块和关机特性验证模块，通过试车数据分析模块对发动机单机试车数据进行分析，频率信息补充模块补充激励源所需频段信息，关机特性验证模块完成关机阶段发动机推力特性验证。本发明方法综合利用发动机地面试车数据、拦截器悬浮试验数据、结构建模分析结果，能够有效提高激励源辨识结果的准确度，为确保最终振动预示结果的精度奠定基础。

主权项

1.一种针对姿轨控发动机推力的激励源辨识方法，其特征在于具体步骤为：第一步构建针对姿轨控发动机推力的激励源辨识系统针对姿轨控发动机推力的激励源辨识系统，包括：试车数据分析模块、频率信息补充模块和关机特性验证模块；所述：试车数据分析模块的功能为：对发动机单机试车数据进行分析；频率信息补充模块的功能为：补充激励源所需频段信息；关机特性验证模块的功能为：完成关机阶段发动机推力特性验证；第二步试车数据分析模块对发动机单机试车数据进行分析试车数据分析模块对姿轨控发动机单机试车的推力数据进行分析，从而完成激励源初步辨识；当推力采样频率低于5000Hz时，则补充高频信息；当推力曲线中无法明确发动机开、关机推力特性时，则补充发动机开、关机推力特性；第三步频率信息补充模块补充激励源所需频段信息频率信息补充模块根据拦截器的组成和结构，建立结构传递模型，然后结合拦截器地面悬浮试验的振动数据，反推出激励源模型；由于地面悬浮试验的采样频率较高，包含激励源模型所需的频段信息，因此频率信息补充模块对激励源初步辨识结果的高频分量进行补充；悬浮试验中实测的拦截器振动响应功率谱矩阵[S_yy]和激励功率谱矩阵[S_xx]有如下关系：[S_yy]＝[H]^*[S_xx][H]^T           (1)其中，[H]是各激励点与各响应点之间的频率响应函数矩阵，“*”表示对该矩阵求复共轭；频率信息补充模块对公式(1)进行求逆转换：[S_xx]＝[H]^+*[S_yy][H]^+T            (2)其中，上标+表示对矩阵求Moore‑Penrose广义逆；从而得到姿轨控发动机作为激励源的频域辨识结果,频率信息补充模块根据初步辨识结果的补充需求，将本步骤得到的激励辨识结果从采样频率0.5到2000Hz范围的高频分量补充到初步辨识结果中；第四步关机特性验证模块完成关机阶段发动机推力特性验证关机特性验证模块根据发动机工作特性，形成多种推力变化规律的假设；然后按照预测的推力变化规律，按照补充完高频分量后获取的公式(1)中对应的激励功率谱矩阵，根据拦截器结构动力学模型建立公式(1)中的频率响应函数矩阵，完成拦截器振动响应分析；关机特性验证模块将所有振动响应分析结果与拦截器地面悬浮试验的振动数据进行对比，筛选出最优结果，从而确定关机阶段发动机推力特性；至此，完成了针对姿轨控发动机推力的激励源最终辨识。