RBCC发动机兼具冲压发动机和火箭发动机的优势,在全工作包线内具有较优的工作性能,应用前景广泛。当前对RBCC发动机的流动燃烧机理和燃烧组织技术已有一定的认识,随着研究的深入,RBCC发动机已进入工程应用阶段。为实现全模态安全、可靠的工作,必须对发动机实施有效控制,研究发动机气动热力过程动态特性并建立发动机控制模型。本文利用三维CFD技术研究了发动机的动态特性,通过喷注流量的阶跃和喷注位置的切换,获得了RBCC发动机动态响应数据;研究了热力喉道形态的动态变化特征,讨论了状态变量的选取原则,确定了特征截面的具体位置;基于直连试验,研究了RBCC发动机的动态特性时间和释热、波系组织传递规律;在CFD模拟和试验研究基础上,确定了状态空间模型的具体形式;基于Ma3来流CFD模拟结果,分别采用拟合法和遗传算法建立了发动机二维状态空间模型,讨论了特征数据点个数、参数之间相互匹配关系对模型精度的影响,判别了模型的能控性和可观性。基于以上研究,本文得到的主要结论包括以下三个方面:1特征截面应靠近热力喉道生成位置,以对发动机工作参数的变化较为敏感。凹腔所在位置为发动机集中放热区,对热力喉道的生成具有很强的促进作用,因此实际选取凹腔后截面作为特征截面。2 RBCC发动机的动态过程响应时间受喷注方式和来流马赫数的影响。同一喷注位置下,二次燃料喷注当量比越高,动态响应时间越长;相同喷注当量比,分级喷注较集中喷注具有更长的动态响应时间;随着来流马赫数的升高,动态响应时间逐渐变短。3基于二次喷油规律变化的动态数据,利用拟合法和遗传算法可建立状态空间模型,且遗传算法较拟合法具有更宽广的适用范围。在兼顾模型精度和计算效率的前提下,实际选取20个特征数据点较为合适。针对遗传算法,遗传算子参数的选取需和种群的范围相匹配。