随着超燃冲压发动机研究的不断深入,目前各国对高超声速飞行器的研究都已进入工程化、实用化的阶段。因此,对超燃冲压发动机进行系统性建模以及对超燃冲压发动机控制方法展开研究十分必要。本文建立了膨胀循环超燃冲压发动机系统的一维模型,根据该模型研究了不同喷注方案对发动机工作状态的影响,设计了一种液压驱动的燃料喷注控制器,对发动机推力及超温控制方法展开了研究,设计了一套发动机综合控制系统方案。首先,本文分析了膨胀循环超燃冲压发动机的工作过程,建立了进气道、燃烧室、尾喷管、冷却流道、涡轮泵组件等发动机关键部分的数学模型,并在计算中考虑了掺混、预燃激波串、煤油裂解等关键因素的影响,最终形成了完整的膨胀循环超燃冲压发动机一维模型。而后,系统性地研究了所建立的膨胀循环超燃冲压发动机数学模型中各部件的工作特性。测试了发动机模型在不同马赫数、不同燃油喷注位置下内流场压力、温度、马赫数等参数的分布,分析了不同喷注位置对发动机内流场产生影响的机理;测试了涡轮泵组件的工作特性;测试了发动机模型在不同工作状态下输出相同推力时最高燃烧室室温、最高压力、最高燃烧室壁温的变化情况,为超燃冲压发动机控制方法的研究提供依据。最后,设计了一种液压驱动的燃油喷注器并使用该喷注器实现了喷注流量控制;根据发动机工作特性,提出了基于BP神经网络的推力控制方法、基于模糊控制的燃烧室室温控制方法、基于冷却燃油流量控制与喷注位置控制的发动机壁温控制方法,结合所建立的发动机数学模型,进行了膨胀循环超燃冲压发动机控制系统的控制仿真。结果表明,所建立的发动机控制系统中,喷注控制器对燃油流量控制准确,发动机输出推力准确、调节迅速,燃烧室室温、壁温控制介入及时,能有效保证发动机不超温、在安全的前提下以最大比冲工作。