固体火箭冲压发动机因为其结构简单、可靠性高和比冲高等特点成为了未来导弹武器动力系统的首选。燃气流量可调的燃气发生器是固体火箭冲压发动机的关键技术,流量可调技术使固体火箭冲压发动机能实现大空域、宽马赫数和大攻角飞行,成为了各国的热门研究方向。本文围绕燃气发生器的流量调节原理和调节特性分析、控制系统设计、燃气发生器锥阀的设计和动态密封设计、燃气发生器压强控制算法设计、燃气发生器热试车实验等几个方面展开研究。(1)分析了燃气发生器流量调节原理。指出燃气发生器在工作过程中存在时变现象,时变现象的主要因素是自由容积不断增大,时变现象对控制器有较大影响,自由容积的时变现象会增加系统的响应时间和超调量,同时,文中分析了喉部面积变化速度对燃气负调量的影响。(2)设计了燃气发生器流量调节控制系统。在锥阀半角和喷管喉部直径都没有确定之前,进行锥阀设计时,要对阀体行程、喉部最小间隙、电机控制精度和加工精度等因素进行综合考虑,接下来才设计锥阀半角和喷管喉部直径,这才能使得锥阀综合效果最优。三层橡胶O形圈加高温润滑脂的组合密封方式能够较好地密封燃气发生器的高温高压燃气,且步进电机能够在其产生的摩擦力矩下正常工作。建立了基于单片机的控制策略和基于单片机、Labview的控制策略。(3)研究了燃气发生器的控制算法。由于燃气发生器存在自由容积时变性,因此传统的PID控制器并不适合作为燃气发生器的控制器,本文设计的模糊PI控制器是在传统的PI控制器上使比例系数和积分系数都接受模糊规则的在线整定,使得传统PI控制器具有实时整定的自适应功能,从而能控制参数实时变化的燃气发生器系统。(4)研究了燃气发生器锥阀存在的烧蚀问题。燃气发生器的锥阀由于偏心问题和阀体材料问题会存在烧蚀情况,锥阀和喷管的偏心问题难以解决,因为燃气发生器多用螺纹联接,而螺纹联接本身就难以消除偏心,因此解决阀体的材料问题为解决烧蚀的较好方法。实验验证了钨渗铜制成的锥阀的抗烧蚀性能,通过点火实验验证了模糊PI控制器控制压强的有效性。