通用型炭片调压器自动调测系统设计

利用虚拟仪器技术，设计了通用型炭片调压器自动调测系统。给出了调测系统的结构框图和仿真结果，对调测系统的软硬件进行了设计，确定了工作点的调整算法，对系统误差进行了分析解决。实际应用表明：该系统具有通用性强、易于操作、调测迅速准确、精度高等特点。     

改进FOC的三级式发电机多参数调压策略

针对航空三级式无刷发电机存在建压超调、调节范围有限、响应速度慢、难以满足高质量供电要求的问题,提出了基于改进分数阶控制(FOC)的多参数调压策略。通过增加励磁电流和负载电流反馈,实现多参数调压,改善动态性能。用改进分数阶PIλ控制器改善建压阶段的调节性能。将模糊规则引入分数阶控制器,使分数阶PIλ控制器兼具动态和稳态性能。为了有效验证所提方法的合理性,搭建了航空三级式无刷发电机仿真平台,进行了相关仿真分析。结果表明,与传统单参数反馈调压控制相比,所提方法能减少建压超调6.4%,在建压和突加、卸负载阶段,响应时间分别缩短了42.76%、37.01%、32.88%。     

基于续电流的功率变换器故障诊断方案

针对航空开关磁阻起动/发电系统中功率变换器的4种典型电气故障,综合分析上、下续电流并引入数字化提出了一种新的故障诊断方法。在分析功率变换器能量转化过程的基础上,从励磁和续流2个阶段分析了不同故障对上、下续电流的影响,从中提取故障特征,并提出以上、下续流电流差作为故障特征的故障诊断方案。最后搭建了故障仿真模型并进行验证,结果表明,采用该方法提取的故障特征向量,综合了更多的故障量,与单一的相电流检测方法相比,诊断结果清晰明确,可以实现更准确的故障诊断。     

容错型开关磁阻起动/发电系统的非线性建模及仿真

建立了一种容错型开关磁阻起动/发电系统的非线性模型。基于开关磁阻电机的数学模型，包括电路方程和机械方程，利用模块化思想搭建了开放型模型，分析了模型的可行性：①电动状态下额定电压380 V时，输出转矩能达到恒转矩起动要求；②发电状态下在2 000 r/min的原动机的带动下，实现空载快速建压，能够快速稳定在270 V附近并实现调压。针对功率器件开路故障率高的特点，利用硬件冗余思想设计了一种容错性的功率变换器。为了验证系统的容错性能，人为设置故障进行了仿真对比分析，结果表明：①电动状态容错系统不仅消除了转矩死区，而且提高了平均转矩、减小了转矩脉动；②发电状态下输出电压在0.2 s内使得输出电压恢复到270 V左右，相电流也下降至正常运行范围，容错性能良好。     

基于模拟发电系统的调压器动态性能测试

为解决脱离发电机拖动试验台对调压器动态性能进行测试的问题,设计了基于磁放大器的发电系统模拟器,结合计算机自动测试技术,达到了脱离拖动试验台,也可对调压器进行动态性能测试的目的。试验结果表明:该方法达到了预期目的,验证了设计方案的可行性。     

基于电流斜率的SRM功率变换器故障诊断

功率变换器是开关磁阻电机调速系统重要部件之一,同时也是系统可靠性最弱的环节。针对传统功率变换器故障诊断方法通用性差、需增加额外硬件、无法进行开路器件定位等问题,以不对称半桥式功率变换器为研究对象,改进传统电流传感器安装位置,各相检测电流为绕组和上续流二极管电流之和,通过分析电流斜率在不同故障下的特点,提出一种基于电流斜率的诊断方案。该方案以逻辑信号、检测电流及其斜率为输入建立了故障变量的数学模型,通过模型输出值,即可对功率管开、短路故障进行快速定位,且各相诊断相互独立、不受电机相数及控制方式限制,通用性强;无需增加额外硬件,诊断功能丰富且控制器负担小。仿真和实验验证了方案的有效性。     

基于FPGA多通道通用总线数据传输系统的设计

基于FPGA技术,实现了兼容ΓOCT18977和AR INC429总线标准的多通道通用总线数据传输系统的设计,就实现不同总线标准的统一数据传输速率、数据收发同步和串并转换等问题给出了具体解决方案。该系统可以进行相互独立的8路数据接收和8路数据发送,数据传输实时、可靠。     

用于调压器动态性能测试的发电机非线性建模方法

针对传统调压器动态性能测试方法的不足,提出了构建虚拟平台的概念。在分析调压器动态性能测试需求的基础上,研究了基于模块化建模思想的飞机发电机非线性建模的方法,建立了基于小波神经网络的发电机特性模型,并用所获数据对小波神经网络进行训练,得到了同步发电机突加、突卸负载特性模型,最后对模型进行了验证和误差分析。精度分析的结果表明:所建模型准确有效,用于对配套型号的调压器进行动态性能测试是可行的。     

等离子体改性PDMS表面的电源工况分析

配电网线路因低温恶劣环境存在覆冰问题,对供电系统可靠性产生重大危害,使用疏水薄膜或涂层能有效预防覆冰。高效低成本制备适配线路的疏水涂层是一个实用课题。利用He(Ar)/CH4/C4F8混合气体,等离子体改性聚二甲基硅氧烷(PDMS)制备疏水表面,该表面可包裹线路外层提供疏水性能。研究放电电压等级、放电极间距、放电时间和放电频率对等离子体改性制备疏水表面的影响。利用COMSOL软件分析PDMS微通道电场强度分布,探究等离子体分布情况。基于仿真结果,设计实物实验,通过测量PDMS改性表面接触角、粗糙度和表面形貌成分,以及拍摄气体放电图像,验证与分析了各因素作用机理。最后,选择合适工况成功制备符合预期的PDMS疏水表面,并测试其具有良好稳定性。