---

در این مقاله، طراحی یک عملگر هیدرومکانیکی برای سیستم کنترل یک موتور سوخت مایع انجام شده است. با هدف سرعت پاسخ مناسب، ساختار عملگر به گونه‌ای طراحی شده است تا کورس حرکتی المان کنترلی کم شود. لذا، مکانیزم حرکتی المان کنترلی، دورانی در نظر گرفته شده است. در طراحی عملگر، توجه ویژه‌ای به پروفیل المان کنترلی ـ که تعیین‌گر ضریب تبدیل موتور است ـ شده است. ایده‌ی نوینی که مبنای طراحی بهینه قرار گرفته است، طراحی عملگر بر اساس نزدیک کردن مدل حلقه باز شیی کنترلی به مدل مرجع مطلوب حلقه بازی است که از پیش و با توجه به معیارهای رفتار دینامیکی مناسب، تعیین می‌شود. شیی کنترلی شامل موتور، سرووموتور و عملگر هیدرومکانیکی است. بر این اساس با در دست بودن مدل ریاضی موتور سوخت مایع و پس از طراحی ساختاریِ عملگر هیدرومکانیکی، مدل پارامتریک آن تعیین و فرآیند بهینه‌سازی روی مدل شیی کنترلی و مدل پارامتریک عملگر به روش الگوریتم تفاضلات تکاملی انجام و با اصلاح پارامترهای عملگر، پاسخ دینامیکی مدل تجمیعی به پاسخ مدل مرجع حلقه باز نزدیک شده است. نتایج بیانگر آن است که با طراحی بهینه عملگر و اصلاح پارامترهای هندسی آن و بهره‌ی جبران‌ساز، مقدار تابع هزینــه‌ی تعـیینی ـ بر مبنای خطای تعقیب سیگنال مرجع فشار محفظه احتراق موتور سوخت مایع ـ چهار برابر بهبود یافته است.

---

الگوریتم‌هایی جهت مدلسازی دینامیکی غیرخطی و یافتن مدل فرکانسی موتورهای سوخت مایع ارایه شده، ملاحظات تسهیل کننده فرآیند مدلسازی و اشکال‌زدایی، بیان گردیده است. سپس الگوریتم‌ها، برای یک موتور سوخت مایع خاص به همراه مخازن سوخت و اکسیدکننده پیاده شده است. معادلات توصیفی موتور مذکور، در قالب زیرسیستم‌هایی دسته‌بندی شده‌، سپس شبیه‌سازی در محیط سیمولینک متلب صورت گرفته است. نتایج حاصل از مدلسازی موتور، پس ازتوصیف فرآیندهای گذرای شروع به کار و فرآیندهای رژیم نامی، نمایانگر شرایط مناسب توصیف رفتاری موتور با خطای زیر %۳ در رژیم پایا می‌باشد. سپس بر مبنای مدل غیرخطی حاصله، مدل یک ورودی- یک خروجی موتور در حوزه‌ی فرکانس با استفاده از روش توابع توصیفی به‌دست آمده است. جهت استخراج مدل فرکانسی موتور، نرم‌افزار پاسخ فرکانسی در محیط متلب نوشته شده است. با توجه به رژیم‌های کاری موتور، دامنه‌ی ورودی یا سیگنال تحریک و بازه‌ی فرکانسی مناسب انتخاب شده و با تحریک مدل دینامیکی غیرخطی با ورودی‌های سینوسی شامل چهار دامنه و فرکانس‌های ۰۵/۰ تا ۱۴۰ رادیان بر ثانیه، مدل فرکانسی به‌دست آمده است. این امر با انتگرال‌گیری و یافتن خروجی موتور و محاسبه‌ی انتگرال‌های فوریه در زمانی که خروجی به حالت پایدار رسیده باشد و سپس محاسبه‌ی بهره‌ها و فازهای سیستم در فرکانس‌ها و دامنه‌های مختلف انجام شده است و مدل‌های تابع‌های توصیف‌کننده‌ی سیستم حاصل شده است. با ارزیابی مدل فرکانسی مشخص گردیده است می‌توان با بهره‌گیری از مدل فرکانسی، ضمن در نظر گرفتن مهم‌ترین ویژگی‌های دینامیکی موتور در بازه‌ی فرکانس‌های کنترلی، شرایط مناسب‌تر و ساده‌تر و کارآمدتری جهت تحلیل دینامیکی موتور فراهم ساخت