新型飞机远程配电系统研究

发布时间：2017-08-21 06:03

  本文关键词：新型飞机远程配电系统研究

  更多相关文章： 远程配电系统 汇流条功率控制器 CAN总线 固态功率控制器

【摘要】：新型飞机正朝着多电化、全电化的方向发展,这样势必会增加机载用电设备的数量,因此设计开发合理高效的飞机远程配电系统是多电飞机的重点研究项目。本文重点研究了新型飞机配电系统所使用的总线技术、固态配电技术以及汇流条功率控制器的设计方法。汇流条功率控制器BPCU的设计采用以意法半导体STM32为控制核心的硬件平台,以满足控制器对大量数据实时处理的需求;介绍了CAN总线通信的基本原理,设计了CAN总线通信部分的硬件电路和软件程序;软件使用嵌入式实时操作系统μC/OS-II,将任务分成几个相对独立的应用任务模块,便于软件编程和功能扩展,通过μC/OS-II提供的信号量、邮箱和消息队列等系统服务协调管理各个应用任务模块。以直流固态功率控制器SSPC为例,分析了固态功率控制器的工作原理和关键技术,包括负载状态检测电路设计、模拟量调理电路设计、短路保护技术、反延时保护电路设计等。使用SABER软件搭建直流固态功率控制器仿真模型,模拟控制电气负载的情况,从理论上验证了模型的正确性。在仿真实验的基础上,从功率开关模块、驱动控制和保护模块、模拟量采样模块和反延时过流保护模块等几个方面设计了交直流SSPC。本文最后设计了远程配电组件RPDU、跳开关显示控制组件CBIC和远程数据采集器RDC,通过总线技术实现了各组件之间的通信。
【关键词】：远程配电系统 汇流条功率控制器 CAN总线 固态功率控制器
【学位授予单位】：中国民航大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：V242
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 绪论11-15
• 1.1 选题背景和意义11-12
• 1.2 国内外研究现状12-13
• 1.3 本文主要内容和结构安排13-15
• 1.3.1 论文内容13-14
• 1.3.2 论文结构14-15
• 第二章 汇流条功率控制器功能及硬件设计15-20
• 2.1 汇流条功率控制器介绍15-16
• 2.2 BPCU在自动配电系统中的作用16
• 2.3 BPCU需求分析16-18
• 2.3.1 BPCU的功能分析17-18
• 2.3.2 飞机电气负载的数量分析18
• 2.4 BPCU硬件模块设计18-19
• 2.4.1 核心控制器选型18
• 2.4.2 BPCU硬件模块总体设计18-19
• 2.5 本章小结19-20
• 第三章 CAN总线的设计与实现20-27
• 3.1 CAN总线介绍20
• 3.2 CAN总线在配电系统中的应用20-21
• 3.3 CAN总线通信的实现21-23
• 3.3.1 CAN节点的结构21-22
• 3.3.2 STM32的CAN控制器22
• 3.3.3 CAN总线接口电路的设计22-23
• 3.3.4 CAN数据帧格式23
• 3.4 CAN通信的软件设计23-25
• 3.4.1 CAN总线初始化配置23-24
• 3.4.2 CAN总线发送和接收数据的实现24-25
• 3.4.3 CAN节点状态的监测25
• 3.5 CAN总线作为应用任务的实现25-26
• 3.5.1 系统主程序的设计25-26
• 3.5.2 CAN通信任务设计26
• 3.6 本章小结26-27
• 第四章 汇流条功率控制器软件设计27-34
• 4.1 BPCU软件体系结构27
• 4.2 执行软件的分析和设计27-29
• 4.2.1 实时操作系统简介27-28
• 4.2.2 μC/OS-II实时操作系统28
• 4.2.3 操作系统μC/OS-II在STM32上的移植28-29
• 4.3 系统应用软件的设计和实现29-30
• 4.3.1 系统应用任务的划分29
• 4.3.2 软件系统层次图29-30
• 4.4 系统主程序设计30-32
• 4.4.1 系统主程序流程30-31
• 4.4.2 系统主函数结构31-32
• 4.5 系统主中断设计32-33
• 4.5.1 系统中断流程图32-33
• 4.5.2 系统中断服务函数的结构33
• 4.6 本章小结33-34
• 第五章 固态配电技术的设计和验证34-52
• 5.1 直流固态功率控制器的设计34-41
• 5.1.1 驱动电路设计34-35
• 5.1.2 状态锁存与时序控制电路设计35-36
• 5.1.3 反延时保护电路设计36-38
• 5.1.4 可编程反时限电路设计38-39
• 5.1.5 检测阈值的设定39-40
• 5.1.6 负载状态检测电路研究40-41
• 5.2 直流固态功率控制器的仿真和实现41-44
• 5.2.1 仿真软件SABER介绍41
• 5.2.2 MOS管的开通与关断仿真41
• 5.2.3 检测及调理电路输出电压的仿真41-42
• 5.2.4 反延时电路输出仿真42-43
• 5.2.5 直流固态功率控制器的实现43-44
• 5.3 交流固态功率控制器的设计44-51
• 5.3.1 交流固态功率控制器的系统结构和工作原理44-45
• 5.3.2 功率开关模块及其驱动电路45
• 5.3.3 交流电压检测电路设计45-46
• 5.3.4 交流电流检测电路设计46-47
• 5.3.5 交流频率采样模块电路设计47-48
• 5.3.6 反时限过流保护功能设计48-49
• 5.3.7 交流固态功率控制器的实现49-50
• 5.3.8 反延时过流保护功能测试50-51
• 5.4 本章小结51-52
• 第六章 飞机远程配电系统组件的设计和实现52-58
• 6.1 RPDU仿真组件的设计52-53
• 6.2 CBIC显示组件的设计53-56
• 6.2.1 智能终端DMT80600T080简介53
• 6.2.2 通信协议设计53-54
• 6.2.3 界面设计54-56
• 6.3 RDC仿真组件的设计56-57
• 6.4 本章小结57-58
• 结论58-59
• 参考文献59-63
• 致谢63-64
• 攻读硕士期间发表论文64

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 刘朝永;住宅小区供配电系统探讨[J];安徽建筑;2005年01期

2 郑清明;;智能化供配电系统[J];智能建筑;2005年01期

3 ;配电系统新技术及新问题高级研讨班将在深圳举办[J];电力系统自动化;2007年05期

4 赵继光;关浩华;;住宅小区配电系统接线方式的优化[J];农村电气化;2007年09期

5 王永和;;浅谈高速公路供配电系统[J];黑龙江科技信息;2009年23期

6 马志英;颜军;;浅谈广播电台供配电系统的维护和改进措施[J];中小企业管理与科技(上旬刊);2010年02期

7 范臻;;住宅小区供配电系统问题分析及解决对策[J];中国新技术新产品;2011年19期

8 李冬冬;;浅论工厂供配电系统中节电的意义及措施[J];科技资讯;2012年07期

9 朱亦;;浅谈配电系统中零线故障防范与对策[J];信息通信;2012年04期

10 杨光;;家庭配电系统的现状及提高供电能力的方法[J];电工技术;1991年11期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 马同想;王广申;;浅谈配电系统的防雷与接地[A];土木建筑学术文库(第15卷)[C];2011年

2 秦立军;孔玮;;引入分散发电配电系统问题的初探[A];2003中国电机工程学会电力系统自动化专委会供用电管理自动化分专业委员会成立暨第一届学术交流会议论文集[C];2003年

3 刘海波;张华栋;袁弘;韩元凯;;大规模充电桩对小区配电系统影响决策系统的设计与实现[A];山东电机工程学会2012年度学术年会论文集[C];2012年

4 张金营;;中小型水泥企业供配电系统的升压节能改造[A];2008年中国水泥技术年会暨第十届全国水泥技术交流大会论文集[C];2008年

5 刘国威;孙秋野;张化光;;配电系统的可视化可靠性分析系统设计研究[A];中国仪器仪表学会第九届青年学术会议论文集[C];2007年

6 徐培栋;肖先勇;;基于星-三角形变换的配电系统节点优化快速方法[A];四川省电工技术学会第九届学术年会论文集[C];2008年

7 唐小波;赵彩虹;;《供配电系统》精品课程建设[A];第三届全国高等学校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集[C];2005年

8 胡晓林;;PLC在石化工业配电系统中的应用[A];第11届全国电气自动化电控系统学术年会论文集[C];2002年

9 杨海霞;栾莉;;配电系统的防雷与接地[A];土木建筑学术文库（第9卷）[C];2008年

10 耿波;;苏州市横山水厂供配电系统电气设计[A];中国电工技术学会水工业电工专委会第一届第二次年会暨技术交流会论文集[C];2001年

中国重要报纸全文数据库 前6条

1 陈丽华 吴宁;ARJ21飞机供配电系统故障试验取得重大进展[N];中国航空报;2007年

2 王怡鑫;天津公司配电系统分析管理技术项目通过鉴定[N];国家电网报;2008年

3 李蔚;合理设计供配电系统 实现电气节能[N];中国建设报;2012年

4 赵狄飚;浅析低压配电系统的方式[N];广东建设报;2000年

5 贾玉柱　石斌;提高供配电可靠性 确保民用建筑正常用电[N];中国建设报;2013年

6 记者 承京 通讯员 胡原;大力开发航空电源配电系统技术[N];中国航空报;2002年

中国博士学位论文全文数据库 前4条

1 罗凤章;现代配电系统评价理论及其综合应用[D];天津大学;2010年

2 杨明海;配电系统协调供电模型研究[D];天津大学;2011年

3 马立克;间歇式可再生能源分布式发电对配电系统的影响研究[D];天津大学;2007年

4 卫志农;配电系统运行状态分析研究[D];河海大学;2004年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 王楠楠;智能化配电系统微机保护单元研究[D];河北工程大学;2015年

2 冯国青;单相配电系统的研究与典型方案设计[D];华北电力大学;2014年

3 程永颢;主动配电系统动模实验平台的建设及故障特性研究[D];北京交通大学;2016年

4 帅军;基于固态变压器的配电系统电压控制[D];华北电力大学(北京);2016年

5 陈超超;直流配电系统继电保护原理研究[D];天津大学;2014年

6 徐玉磊;飞机配电系统建模与控制的仿真研究[D];中国民航大学;2015年

7 刘鹏飞;新型飞机远程配电系统研究[D];中国民航大学;2015年

8 张文庆;济阳地区配电系统可行性研究[D];山东大学;2016年

9 金毅;直流配电系统故障特征及保护原理研究[D];天津大学;2014年

10 王菌;区域内配电系统的预知维护技术研究[D];西安电子科技大学;2014年

，

本文编号：711197