提高運(yùn)載火箭負(fù)載電壓電流計(jì)算效率的方法
【專利說(shuō)明】
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及電壓電流計(jì)算方法，尤其涉及一種能提高運(yùn)載火箭負(fù)載電壓電流計(jì)算 效率的方法。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004] 電氣系統(tǒng)是運(yùn)載火箭不可或缺的組成部分，包括供配電系統(tǒng)、時(shí)序系統(tǒng)、遙測(cè)系統(tǒng) 等等。運(yùn)載火箭飛行過(guò)程中，電池供電特性不斷變化，為了確?；鸺陲w行過(guò)程中箭上負(fù)載 能夠正常啟動(dòng)和關(guān)閉，發(fā)射任務(wù)的圓滿成功，運(yùn)載火箭電氣系統(tǒng)在系統(tǒng)原理圖設(shè)計(jì)完成后， 需進(jìn)行電纜網(wǎng)設(shè)計(jì)，電氣總體必須依據(jù)電纜阻值W及飛行時(shí)序計(jì)算飛行過(guò)程中電磁閥、火 工品等負(fù)載的電壓、電流，W驗(yàn)證當(dāng)前電纜網(wǎng)能否滿足時(shí)序各負(fù)載工作條件。工程實(shí)際中， 一般采用的方法是依據(jù)飛行時(shí)序每一時(shí)刻負(fù)載的動(dòng)作來(lái)制定電路模型，利用電阻串并聯(lián)基 本公式來(lái)計(jì)算出負(fù)載的電壓、電流，送樣，當(dāng)電路模型比較大時(shí)，會(huì)出現(xiàn)規(guī)模龐大的公式而 使得計(jì)算過(guò)于復(fù)雜，計(jì)算過(guò)程極易出錯(cuò)，而且準(zhǔn)確度也不高。
[0005]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明解決的問(wèn)題是運(yùn)載火箭負(fù)載電壓電流的計(jì)算方法復(fù)雜且準(zhǔn)確度不高的問(wèn) 題。
[0007] 為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種提高運(yùn)載火箭負(fù)載電壓電流計(jì)算效率的方法， 該方法包括如下步驟：S1)、根據(jù)運(yùn)載火箭電氣系統(tǒng)的系統(tǒng)原理圖獲得電氣系統(tǒng)電路模型； 52) 、根據(jù)運(yùn)載火箭飛行過(guò)程中的時(shí)序，匯總不同時(shí)刻負(fù)載通斷的情況，得到飛行時(shí)序矩陣； 53) 、根據(jù)該飛行時(shí)序矩陣W及電池放電曲線而得到運(yùn)載火箭飛行過(guò)程中不同時(shí)刻電池電 壓值；S4)、依據(jù)設(shè)計(jì)的電纜材料特性，電纜長(zhǎng)度、結(jié)構(gòu)等性質(zhì)，計(jì)算得到各部分電纜的阻值， 作為計(jì)算輸入條件，計(jì)算上述各部分電纜阻值；S5)、依據(jù)電磁閥、火工品自身特性，計(jì)算其 阻值；S6)、設(shè)計(jì)出電磁閥負(fù)載和火工品負(fù)載的電路模型，其中，電磁閥負(fù)載的電路模型包括 電阻Ri/l、Ri/2、Ri/3、Ri/4、Ri/5和Ri/6,電池的兩端連接電阻Ri/1的第一端、Ri/4的第二端、肪5 的第二端和Ri/6的第二端，電阻Ri/l、Ri/2、Ri/3、Ri/4串聯(lián)，電阻Ri/5的第一端連接于電阻Ri/2 第二端和Ri/3的第一端，電阻Ri/6的第一端連接于Ri/1的第二端和電阻Ri/2的第一端；火工 品負(fù)載的電路模型包括齡1、於2、於3、齡4、於5、齡6和齡7，其中，電池的兩端連接電阻於1 的第一端、電阻齡4的第二端、RA5的第二端、RA6的第二端和RA7的第二端，電阻 於3、於4串聯(lián)，電阻於5的第一端連接于電阻齡3的第二端和齡4的第一端，電阻齡6的第 一端連接電阻於2的第二端和RA3的第一端，電阻RA7的第一端連接電阻RA1的第二端和 於2的第一端；S7)、根據(jù)電磁閥負(fù)載的電路模型獲得電池閥負(fù)載電壓計(jì)算公式如下：
w及根據(jù)火工品負(fù)載的電路模型獲得火工品負(fù)載電壓計(jì)算公式如下：
S8)、將電磁閥負(fù)載電壓計(jì)算公式和火工品負(fù)載電壓計(jì)算公式分別轉(zhuǎn)換為計(jì)算矩陣并 將步驟S3至S5中獲得的值帶入計(jì)算而獲得負(fù)載電壓值和電流值。
[0008] 在該步驟中，電磁閥負(fù)載的計(jì)算矩陣如下：
火工品負(fù)載的計(jì)算矩陣如下：
在進(jìn)一步方案中，電磁閥負(fù)載的電路模型中各阻值是依據(jù)相關(guān)廠家提供的標(biāo)稱阻值w 及誤差值得到各部分阻值的最大值和最小值；火工品負(fù)載的電路模型中各阻值獲得方法同 理；獲取不同位置的電阻的最大值和最小值之后便可依據(jù)其在電路模型中的不同位置進(jìn)行 不同阻值的最大值和最小值組合，進(jìn)而計(jì)算目標(biāo)負(fù)載的電壓最大值、最小值或電流的最大 值、最小值。
[0009] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有W下優(yōu)點(diǎn)： 首先，本發(fā)明通過(guò)電氣系統(tǒng)的系統(tǒng)原理圖獲得電氣系統(tǒng)電路模型，根據(jù)飛行時(shí)序矩陣 和電池放電曲線獲得不同時(shí)刻的電池電壓值W及獲得各部分電纜、電磁閥和火工品的阻 值，之后，根據(jù)電磁閥負(fù)載的電路模型和火工品負(fù)載的電路模型而計(jì)算出電磁閥負(fù)載的電 壓W及火工品負(fù)載的電流，所W，計(jì)算效率得到極大提高。
[0010] 另外，現(xiàn)有技術(shù)往往通過(guò)電阻串并聯(lián)的方式進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算過(guò)程復(fù)雜兀繁容易出 錯(cuò)，而該發(fā)明使用矩陣計(jì)算式，簡(jiǎn)化中間過(guò)程，更進(jìn)一步提高了準(zhǔn)確度和效率。
【附圖說(shuō)明】
[0011] 圖1是本發(fā)明提高運(yùn)載火箭負(fù)載電壓電流計(jì)算效率的方法的流程圖； 圖2是圖1所示的方法的電氣系統(tǒng)的電路模型； 圖3是電磁閥負(fù)載的電路模型； 圖4是火工品負(fù)載的電路模型。
【具體實(shí)施方式】
[0012] 為詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所達(dá)成目的及功效，下面將結(jié)合實(shí)例并 配合附圖予W詳細(xì)說(shuō)明。
[0013] 請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明提高運(yùn)載火箭時(shí)序負(fù)載電壓電流計(jì)算效率的方法包括如下步 驟： S1)、根據(jù)運(yùn)載火箭電氣系統(tǒng)的系統(tǒng)原理圖獲得電氣系統(tǒng)電路模型；從運(yùn)載火箭電池 正極開(kāi)始，電纜在電路模型中直接作為電阻處理，連接單機(jī)估算PCB內(nèi)部阻值后作為電阻 處理，電磁閥和火工品依據(jù)廠家提供的阻值作為電阻處理，直至電池負(fù)極，形成完整回路模 型；該電氣系統(tǒng)電路模型如圖2所示，在該圖中，R表示電纜的電阻、Η表示火工品W及D表 示電磁閥。
[0014] S2)、根據(jù)運(yùn)載火箭飛行過(guò)程中的時(shí)序，匯總不同時(shí)刻負(fù)載通斷的情況，得到飛行 時(shí)序矩陣； S3)、根據(jù)該飛行時(shí)序矩陣W及電池放電曲線而得到運(yùn)載火箭飛行過(guò)程中不同時(shí)刻電 池電壓值；在該步驟中，W飛行時(shí)序矩陣中的時(shí)間在電池放電曲線中查找即可獲得運(yùn)載火 箭飛行時(shí)刻的電池的電壓值，該電壓值也就是步驟S7中的U;比如，飛行時(shí)序矩陣中η時(shí) 刻的電壓值公1、巧時(shí)刻的電壓值公2等。
[0015] S4)、依據(jù)設(shè)計(jì)的電纜材料特性，電纜長(zhǎng)度、結(jié)構(gòu)等性質(zhì)，計(jì)算得到各部分電纜的阻 值，作為計(jì)算輸入條件，計(jì)算上述各部分電纜阻值；在該步驟中，電纜阻值的計(jì)算屬于已有 成熟技術(shù)，在此不再賞述。
[0016] S5)、依據(jù)電磁閥、火工品自身特性，計(jì)算其阻值；在該步驟中，電磁閥和火工品的 阻值計(jì)算也屬于已有成熟技術(shù)，在此不再賞述。
[0017] S6)、設(shè)計(jì)出電磁閥負(fù)載和火工品負(fù)載的電路模型，其中，電磁閥負(fù)載的電路模型 如圖3所示，包括電阻Ri/1、Ri/2、Ri/3、Ri/4、肪5和Ri/6,電池的兩端連接電阻Ri/1的第一端、 Ri/4的第二端、Ri/5的第二端和Ri/6的第二端，電阻Ri/l、Ri/2、Ri/3、Ri/4串聯(lián)，電阻Ri/5的第一 端連接于電阻Ri/2第二端和Ri/3的第一端，電阻Ri/6的第一端連接于Ri/1的第二端和電阻 Ri/2的第一端。在該電路模型中，U-運(yùn)載火箭不同飛行時(shí)刻電池輸出電壓；IW4-負(fù)載 電磁閥兩端電壓；Ri/1 -電池至配電器間線纜阻值；Ri/2-配電器至控制器的線纜阻值 與配電器至電阻盒的線纜阻值之和；Ri/