提高运载火箭负载电压电流计算效率的方法技术

本发明专利技术是一种提高运载火箭负载电压电流计算效率的方法，该方法包括如下步骤：S1）、根据运载火箭电气系统原理图获得电气系统电路模型；S2）、根据火箭飞行过程中的时序及不同时刻负载通断情况，得到飞行时序矩阵；S3）、根据飞行时序矩阵和电池放电曲线获得火箭飞行中不同时刻电池电压值；S4）、获得各部分电缆阻值；S5）、获得电磁阀负载和火工品负载各自的阻值；S6）、获得电磁阀负载和火工品负载的电路模型；S7）、根据各自的电路模型获得各自的电压计算公式；S8）、将电压计算公式分别转换为计算矩阵并将步骤S3至S5中获得的值带入计算获得电磁阀负载电压值和火工品负载的电流值。本发明专利技术使得运载火箭负载电压和电流的计算效率得到显著提高，同时提高了准确度。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】
本专利技术涉及电压电流计算方法，尤其涉及一种能提高运载火箭负载电压电流计算 效率的方法。
技术介绍
电气系统是运载火箭不可或缺的组成部分，包括供配电系统、时序系统、遥测系统 等等。运载火箭飞行过程中，电池供电特性不断变化，为了确保火箭在飞行过程中箭上负载 能够正常启动和关闭，发射任务的圆满成功，运载火箭电气系统在系统原理图设计完成后， 需进行电缆网设计，电气总体必须依据电缆阻值W及飞行时序计算飞行过程中电磁阀、火 工品等负载的电压、电流，W验证当前电缆网能否满足时序各负载工作条件。工程实际中， 一般采用的方法是依据飞行时序每一时刻负载的动作来制定电路模型，利用电阻串并联基 本公式来计算出负载的电压、电流，送样，当电路模型比较大时，会出现规模庞大的公式而 使得计算过于复杂，计算过程极易出错，而且准确度也不高。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是运载火箭负载电压电流的计算方法复杂且准确度不高的问 题。 为解决上述问题，本专利技术提供一种， 该方法包括如下步骤：S1)、根据运载火箭电气系统的系统原理图获得电气系统电路模型； 52) 、根据运载火箭飞行过程中的时序，汇总不同时刻负载通断的情况，得到飞行时序矩阵； 53) 、根据该飞行时序矩阵W及电池放电曲线而得到运载火箭飞行过程中不同时刻电池电 压值；S4)、依据设计的电缆材料特性，电缆长度、结构等性质，计算得到各部分电缆的阻值， 作为计算输入条件，计算上述各部分电缆阻值；S5)、依据电磁阀、火工品自身特性，计算其 阻值；S6)、设计出电磁阀负载和火工品负载的电路模型，其中，电磁阀负载的电路模型包括 电阻Ri/l、Ri/2、Ri/3、Ri/4、Ri/5和Ri/6,电池的两端连接电阻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，电阻Ri/l、Ri/2、Ri/3、Ri/4串联，电阻Ri/5的第一端连接于电阻Ri/2 第二端和Ri/3的第一端，电阻Ri/6的第一端连接于Ri/1的第二端和电阻Ri/2的第一端；火工 品负载的电路模型包括齡1、於2、於3、齡4、於5、齡6和齡7，其中，电池的两端连接电阻於1 的第一端、电阻齡4的第二端、RA5的第二端、RA6的第二端和RA7的第二端，电阻 於3、於4串联，电阻於5的第一端连接于电阻齡3的第二端和齡4的第一端，电阻齡6的第 一端连接电阻於2的第二端和RA3的第一端，电阻RA7的第一端连接电阻RA1的第二端和 於2的第一端；S7)、根据电磁阀负载的电路模型获得电池阀负载电压计算公式如下：w及根据火工品负载的电路模型获得火工品负载电压计算公式如下：S8)、将电磁阀负载电压计算公式和火工品负载电压计算公式分别转换为计算矩阵并 将步骤S3至S5中获得的值带入计算而获得负载电压值和电流值。 在该步骤中，电磁阀负载的计算矩阵如下：火工品负载的计算矩阵如下：在进一步方案中，电磁阀负载的电路模型中各阻值是依据相关厂家提供的标称阻值w 及误差值得到各部分阻值的最大值和最小值；火工品负载的电路模型中各阻值获得方法同 理；获取不同位置的电阻的最大值和最小值之后便可依据其在电路模型中的不同位置进行 不同阻值的最大值和最小值组合，进而计算目标负载的电压最大值、最小值或电流的最大 值、最小值。 与现有技术相比，本专利技术具有W下优点： 首先，本专利技术通过电气系统的系统原理图获得电气系统电路模型，根据飞行时序矩阵 和电池放电曲线获得不同时刻的电池电压值W及获得各部分电缆、电磁阀和火工品的阻 值，之后，根据电磁阀负载的电路模型和火工品负载的电路模型而计算出电磁阀负载的电 压W及火工品负载的电流，所W，计算效率得到极大提高。 另外，现有技术往往通过电阻串并联的方式进行计算，计算过程复杂兀繁容易出 错，而该专利技术使用矩阵计算式，简化中间过程，更进一步提高了准确度和效率。【附图说明】 图1是本专利技术的流程图； 图2是图1所示的方法的电气系统的电路模型； 图3是电磁阀负载的电路模型； 图4是火工品负载的电路模型。【具体实施方式】 为详细说明本专利技术的
技术实现思路
、构造特征、所达成目的及功效，下面将结合实例并 配合附图予W详细说明。 请参阅图1，本专利技术提高运载火箭时序负载电压电流计算效率的方法包括如下步 骤： S1)、根据运载火箭电气系统的系统原理图获得电气系统电路模型；从运载火箭电池 正极开始，电缆在电路模型中直接作为电阻处理，连接单机估算PCB内部阻值后作为电阻 处理，电磁阀和火工品依据厂家提供的阻值作为电阻处理，直至电池负极，形成完整回路模 型；该电气系统电路模型如图2所示，在该图中，R表示电缆的电阻、Η表示火工品W及D表 示电磁阀。 S2)、根据运载火箭飞行过程中的时序，汇总不同时刻负载通断的情况，得到飞行 时序矩阵； S3)、根据该飞行时序矩阵W及电池放电曲线而得到运载火箭飞行过程中不同时刻电 池电压值；在该步骤中，W飞行时序矩阵中的时间在电池放电曲线中查找即可获得运载火 箭飞行时刻的电池的电压值，该电压值也就是步骤S7中的U;比如，飞行时序矩阵中η时 刻的电压值公1、巧时刻的电压值公2等。 S4)、依据设计的电缆材料特性，电缆长度、结构等性质，计算得到各部分电缆的阻 值，作为计算输入条件，计算上述各部分电缆阻值；在该步骤中，电缆阻值的计算属于已有 成熟技术，在此不再赏述。 S5)、依据电磁阀、火工品自身特性，计算其阻值；在该步骤中，电磁阀和火工品的 阻值计算也属于已有成熟技术，在此不再赏述。 S6)、设计出电磁阀负载和火工品负载的电路模型，其中，电磁阀负载的电路模型 如图3所示，包括电阻Ri/1、Ri/2、Ri/3、Ri/4、肪5和Ri/6,电池的两端连接电阻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，电阻Ri/l、Ri/2、Ri/3、Ri/4串联，电阻Ri/5的第一 端连接于电阻Ri/2第二端和Ri/3的第一端，电阻Ri/6的第一端连接于Ri/1的第二端和电阻 Ri/2的第一端。在该电路模型中，U-运载火箭不同飞行时刻电池输出电压；IW4-负载 电磁阀两端电压；Ri/1 -电池至配电器间线缆阻值；Ri/2-配电器至控制器的线缆阻值 与配电器至电阻盒的线缆阻值之和；Ri/当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
提高运载火箭负载电压电流计算效率的方法，该方法包括如下步骤：S1）、根据运载火箭电气系统的系统原理图获得电气系统电路模型；S2）、根据运载火箭飞行过程中的时序，汇总不同时刻负载通断的情况，得到飞行时序矩阵；S3）、根据该飞行时序矩阵以及电池放电曲线而得到运载火箭飞行过程中不同时刻电池电压值；S4）、依据设计的电缆材料特性，电缆长度、结构等性质，计算得到各部分电缆的阻值，作为计算输入条件，计算上述各部分电缆阻值；S5）、依据电磁阀、火工品自身特性，计算其阻值；S6）、设计出电磁阀负载和火工品负载的电路模型，其中，电磁阀负载的电路模型包括电阻Rd1、Rd2、Rd3、Rd4、Rd5和Rd6，电池的两端连接电阻Rd1的第一端、Rd4的第二端、Rd5的第二端和Rd6的第二端，电阻Rd1、Rd2、Rd3、Rd4串联，电阻Rd5的第一端连接于电阻Rd2第二端和Rd3的第一端，电阻Rd6的第一端连接于Rd1的第二端和电阻Rd2的第一端；火工品负载的电路模型包括电阻Rh1、Rh2、Rh3、Rh4、Rh5、Rh6和Rh7，其中，电池的两端连接电阻Rh1的第一端、电阻Rh4的第二端、Rh5的第二端、Rh6的第二端和Rh7的第二端，电阻Rh1、Rh2、Rh3、Rh4串联，电阻Rh5的第一端连接于电阻Rh3的第二端和Rh4的第二端，电阻Rh6的第一端连接电阻Rh2的第二端和Rh3的第一端，电阻Rh7的第一端连接电阻Rh1的第二端和Rh2的第一端；S7）、根据电磁阀负载的电路模型获得电池阀负载电压计算公式如下：以及根据火工品负载的电路模型获得火工品负载电压计算公式如下：；S8）、将电磁阀负载电压计算公式和火工品负载电压计算公式分别转换为计算矩阵并将步骤3至5中获得的值带入计算而获得负载电压值和电流值；在该步骤中，电磁阀负载的计算矩阵如下：火工品负载的计算矩阵如下：。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：秦英明，丁秀峰，辛高波，王猛，
申请(专利权)人：上海宇航系统工程研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31