多电飞机电气负载特性研究

发布时间：2017-08-24 02:16

  本文关键词：多电飞机电气负载特性研究

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【摘要】：随着航空技术的迅速发展,多电飞机已成为先进飞行器的必然趋势,探索高效率、高可靠性的飞机电气系统具有十分重要的意义。本文主要研究多电飞机电气系统中的电气负载特性,对典型非线性负载进行控制策略研究和稳定性分析,实现各部分电气参数显示,旨在减小能量回馈对电网的影响,得到性能更好的系统。以B787为例介绍了多电飞机电源及冗余配电系统,对飞机电气负载进行分类,分析了各类负载的特性。研究了非线性负载的恒功率特性,建立恒功率负载的小信号模型,利用李雅普诺夫第二法对恒功率负载与恒压负载并联系统的大信号扰动进行分析,利用状态空间平均法和DQ轴变换法对同步发电机带并联负载进行稳定性分析,推导传递函数,建立精确状态方程,得到稳定工作条件。对典型恒功率负载,如直流变换器、静止变流器、雷达脉冲负载进行建模,说明了选择拓扑及控制策略的原理,得到单个稳定系统。再将系统并联仿真以验证理论设计的正确性,对不同措施下的稳态特性和动态特性加以对比,得到提高电网稳定性的方法。采用多领域高性能仿真软件ANSOFT SIMPLORER与MATLAB联合仿真,对电路进行仿真分析,利用MATLAB GUI设计监控终端,显示负载电气参数及功率统计,在电网出现问题时及时发现并实施保护操作。这种联合仿真技术将大大提高仿真精度,可信度更高,缩短产品设计周期与进度,减少研制成本。
【关键词】：多电飞机 负载特性 恒功率负载 稳定性分析 联合仿真
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V242
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 注释表10-12
• 缩略词12-14
• 第一章 绪论14-17
• 1.1 课题研究背景及意义14-15
• 1.2 多电飞机电气发展及研究现状15-16
• 1.3 本文主要内容16-17
• 第二章 多电飞机电气负载17-31
• 2.1 多电飞机电气系统17-23
• 2.1.1 混合供电18-20
• 2.1.2 冗余配电20-21
• 2.1.3 B787电源系统21-23
• 2.2 多电飞机电气负载23-26
• 2.2.1 负载分类23-25
• 2.2.2 B787负载系统25-26
• 2.3 负载特性分析26-29
• 2.3.1 负载频率特性26
• 2.3.2 负载电压特性26-27
• 2.3.3 负载线性和非线性特性27-29
• 2.4 负载对电源的影响29-30
• 2.5 本章小结30-31
• 第三章 恒功率负载31-42
• 3.1 恒功率特性分析31-32
• 3.2 直流电源带恒功率负载稳定性分析32-34
• 3.3 负载并联稳定性分析34-38
• 3.3.1 电源带单CPL和CVL系统36-37
• 3.3.2 电源带双CPL和CVL系统37-38
• 3.4 同步电机带并联负载稳定性分析38-41
• 3.5 本章小结41-42
• 第四章 典型恒功率负载分析42-52
• 4.1 直流变换器42-46
• 4.1.1 多电飞机直流变换器42
• 4.1.2 工作原理及拓扑选择42-45
• 4.1.3 闭环设计45-46
• 4.2 静止变流器46-48
• 4.2.1 工作原理及拓扑选择47-48
• 4.2.2 闭环设计48
• 4.3 雷达脉冲负载48-51
• 4.3.1 雷达脉冲负载电源特性49
• 4.3.2 雷达脉冲负载功率分析49-51
• 4.3.3 雷达脉冲负载建模51
• 4.4 本章小结51-52
• 第五章 恒功率负载系统仿真验证52-65
• 5.1 软件平台简介52-53
• 5.1.1 ANSOFT SIMPLORER52
• 5.1.2 MATLAB GUI52
• 5.1.3 联合仿真技术52-53
• 5.2 典型恒功率负载电路53-58
• 5.2.1 正激变换器仿真53-54
• 5.2.2 静止变流器仿真54-56
• 5.2.3 脉冲负载仿真56-58
• 5.3 恒功率负载并联稳定性分析58-61
• 5.3.1 直流电源带并联系统分析58-60
• 5.3.2 同步电机带并联系统分析60-61
• 5.4 负载分析软件设计61-64
• 5.4.1 联合仿真数据连接62-63
• 5.4.2 负载分析仿真过程63-64
• 5.5 本章小结64-65
• 第六章 总结与展望65-67
• 6.1 论文总结65-66
• 6.2 展望66-67
• 参考文献67-71
• 致谢71-72
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文72-73
• 附录73-74

【参考文献】

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本文编号：728634