双参数组合优化的复合电源模式切换控制策略

针对电动汽车多模式复合电源系统的工作模式频繁切换、系统参数优化不易实现的问题,结合超级电容荷电状态、需求功率以及部件效率,提出一种基于平均功率和滞环控制的双参数组合优化切换控制策略。通过实时平均功率跟踪和滞环控制来避免工作模式频繁切换,提高系统稳定性;通过建立双参数组合优化的模拟退火目标函数来优化系统工作效率。对所搭建的复合电源系统仿真模型与实车测试进行比较验证,结果表明:采用双参数组合优化切换控制策略能降低复合电源工作模式切换频率和电池输出频率,有效保证了系统的稳定性和电池安全,从而提高系统效率和延长电池使用寿命;与基线控制策略相比,实车测试时复合电源系统工作效率提高了1.8%。该结果可为电动汽车复合电源系统研究提供参考。     

采用内环平均电流共享的多相电源分析与设计

多相电源的设计需要分析其动态特性和系统稳定性。该文在单相电源的基础上建立了多相电源的小信号模型,并利用控制理论推导了系统的传输函数。利用Bode图分析方法,对多相电源的小信号稳定性和动态特性做了系统上的分析,特别考虑了电压反馈网络和电流反馈网络的各个参数对系统稳定性的影响。在此基础上,设计了多相电源芯片,并指出内环平均电流共享相对于外环平均电流共享的优点:面积小三分之一,功耗小二分之一,同时系统传输函数只有3个极点,系统稳定性要更好。     

微小卫星能量平衡精细化分析方法

为了模拟复杂光照条件和工况下微小卫星的输入功率和负载功率的动态变化,该文在静态能量平衡分析方法基础上,提出了一种精细化卫星电源系统模型分析方法。该方法基于清华大学纳星二号卫星(NS-2)的电源系统参数,建立了载荷工况和电源工况之间的对应关系,通过同时引入蓄电池等效电路模型和充放电模型,实现了对蓄电池初始容量的确定和时变负载功率下电源供电状态的模拟,提高了能量平衡仿真方法的精度。实验结果表明,该方法不仅能够生成与NS-2在轨卫星实测数据高度相似的仿真结果,而且能够模拟各类型号的太阳能电池和蓄电池以及任意供配电结构与能量的传递效率,所提出的仿真方法具有较强的适应性。     

基于ADVISOR的纯电动汽车复合电源系统

以动力电池和超级电容组成的复合电源系统为研究对象,在合理匹配复合电源系统各参数的基础上,建立基于逻辑门限和模糊控制的复合电源系统功率分配策略。利用汽车仿真软件ADVISOR2002并对其二次开发,搭建采用复合电源系统的纯电动汽车模型,结合典型的NEDC道路循环工况分别对此两种功率分配控制策略进行仿真对比分析。结果表明,基于模糊控制策略的复合电源系统可以更好地分配动力电池和超级电容之间的功率,复合电源系统性能明显提升。     

一种面向在轨服务卫星地面应用系统的软件开发方法

为解决现有在轨服务卫星地面应用系统瀑布式软件开发模型灵活性差,难以适应用户需求变化等不足,通过利用敏捷开发模型的思路,设计了一种迭代式在轨服务卫星地面应用系统软件开发方法,将用户纳入到软件开发过程中,在各个研制阶段持续与用户进行需求迭代,完成业务软件的功能升级。结果表明：该方法可提升业务软件功能与用户需求的匹配程度,并为后续在轨服务卫星地面应用系统的建设提供参考。     

飞机电源系统的建模方法研究

多电、全电飞机已经成为当代新型飞机发展的方向,电气系统的复杂化也成为了一种趋势。研究主要涉及了使用功能模型方法对飞机电源系统进行分析,并且针对双通道发电机飞机电源系统在正常与非正常条件运行下的仿真研究。还展示了部分电源系统的功能模型,整合该模型以研究复杂的飞机电源系统的高速仿真,计算时间上取得的加速,体现出了功能模型建模方法的优越性。     

单端反激式开关电源的稳定性分析

结合一实际课题用状态空间平均法建立了单端反激式高频高压开关电源的状态空间平均模型,并求得系统的闭环传递函数,然后对这类电源系统进行了稳定性分析。     

线性时变离散大系统的模型降阶及其稳定性

本文采用模型降阶的集结法与比较原理,研究了线性时变离散大系统的稳定性。即把高维时变离散系统的稳定性判定,简化为低维定常离散系统稳定性判定,省略了对子系统稳定性判定的条件,从集结模型的辅助方程一次完成对原来高维系统的稳定性判定。     

含旋转电机接口和逆变器接口的微网小信号稳定性分析

提出了一种包含了逆变器接口（voltage source inverter,VSI）、同步电机接口（synchronous generator,SG）的独立微网控制策略,并分析了其小信号稳定性。VSI 接口和 SG 接口的分布式电源均采用下垂控制策略,二者之间无需实时通信,可实现负荷功率共享。建立了系统的小信号状态空间模型,主要包括：同步发电机及其控制器的小信号模型、逆变器及其控制器的小信号模型、电网络及负荷小信号模型。计算了下垂增益变化时的根轨迹,得到了系统主特征值随参数变化的根轨迹,计算了不同状态变量对特征值的参与因子。稳定性分析结果表明：当所有分布式电源采用下垂控制时,引入同步发电机接口的分布式电源,系统频率小信号稳定性大大增强。PSCAD 时域仿真验证了特征值计算的正确性。     

带地方小电源的终端变电站供电可靠性研究

地方小电源不仅装机容量小、其二次保护装置、自动化系统不完善,运行稳定性较差,需要对其各大环节进行改进。本文对带地方小电源的终端变电站供电可靠性进行了相关介绍,并提出提高带地方小电源的终端变电站供电可靠性措施。     

中国载人航天工程决策过程中航天飞机与载人飞船之争

探讨了中国载人航天计划制定之前,国内有关航天飞机与载人飞船何者优先发展的争论.国家高技术研究发展计划(863计划)虽然将载人航天纳入其中,但主要目的是技术跟踪,而非工程项目.20世纪80年代中后期.围绕中国载人航天发展途径问题,相关部门展开了一场有关航天飞机与载人飞船的讨论.受美国航天飞机的影响,相当数量的专家和部门倾向于优先发展航天飞机.随着研究、争论的不断深入.从中国的国情、时间与成本因素、技术积累以及难易程度综合考虑,最终大多数赞同优先发展载人飞船观点.1992年国家在制定载人航天决策时,把载人飞船作为中国载人航天的第一步.从航天飞机后来的命运看,当时的决策是正确的.这一重大决策的出台,得益于之前广泛的研究、分析与争论.     

载人航天器并联热网络系统的优化分析

为减小载人航天器热控、环控生保系统中并联热网络系统的质量 ,在一定的简化和假设的基础上 ,建立热网络流动与换热的物理和数学模型。以系统总换热面积最小为优化目标函数 ,用极值有理法求解 ,得到最佳冷媒流量分配率随各热组件效能的变化关系。热组件效能大 ,其冷媒流量分配率就大 ,效能小 ,则其流量分配率就小 ,且热组件的效能总小于其流量分配率。研究结果为航天器工程中并联热网络的轻量化设计提供了一些理论依据     

载人航天器SPE水电解制氧系统的轻量化研究

为了减小载人航天器中制氧系统及其相关系统的质量 ,在所建立的系统质量、功耗构成的数学模型基础上 ,对系统进行了轻量化计算 ,分析了影响系统当量质量的主要因素 ,并进行了系统当量质量的全局优化计算与分析。结果表明 ,在氧产量和其它参数一定的前提下 ,电解小室数目、电解面积、电流密度等都存在最佳值。研究结果对载人航天器环境控制与生命保障系统的优化设计有一定意义。     

LS-DYNA的ALE方法在飞船返回舱着落仿真中的应用

着陆是载人航天活动的关键环节,对返回舱在接近地面时的带伞着陆过程分析具有重要意义。该文对显式积分有限元软件LS-DYNA的ALE方法进行了初步研究,探讨了其中关键控制参数对计算结果的影响。用该方法建立了返回舱带伞着陆的有限元模型,包含空气、降落伞和返回舱,用相关试验数据对模型的有效性进行了验证。结果表明,计算得到的舱体速度和姿态角与试验结果基本吻合,建立的模型可用于返回舱带伞着陆过程特性分析、着陆工况确定和降落伞对着陆冲击的影响等问题的研究。     

载人航天器SPE制氧系统性能分析

为了对载人航天器中 SPE制氧系统进行优化改进 ,根据热力学守恒定律、能量输运规律以及相关电化学理论 ,建立了系统工作过程的数学模型 ,通过数值模拟方法对系统进行了性能分析。结果表明 ,提高电解槽工作电流密度 ,不仅有利于提高电流效率和氧产量 ,也有利于减小单位产氧量的电耗 ;而提高氧、氢产品背压会对系统工作产生不利影响 ,产氧量下降 ,且单位产氧量的电耗升高 ;工作温度的提高 ,既有正面影响 ,如理论分解电压下降 ,单耗减小 ,也有负面影响 ,如造成电流效率降低 ,产氧量下降。研究结果对载人航天器中水电解制氧系统的设计及运行有一定指导意义。     

"神舟"五号飞船搭载茅台酒大曲中酵母菌的分离及特性的初步研究

对经“神舟”五号载人飞船搭载的茅台酒大曲中的酵母菌进行了分离，从中筛选出一株产酒精体积分数达6．2％和产酯达0．627g／L的菌株MT-14作为备用菌种资源，初步鉴定为酵母属的酿酒酵母（Saccharamyces Cerevisiae），其发酵特性优于厂家提供的茅台酒酵母JG3220。     

载人飞船座椅着陆缓冲系统的动力学模型

在载人飞船着陆冲击中,座椅缓冲系统对宇航员防护具有重要意义.基于飞船返回舱整舱跌落试验舱体加速度曲线特征和宇航员座椅缓冲系统响应的试验数据,建立了包含缓冲器、座椅、赋形垫和人体的人-椅系统垂直着陆冲击动力学模型.将模型计算结果和试验数据进行比较的结果表明:计算得到的人体动力学响应的主要物理阶段和幅值均与试验结果符合良好.该模型建立了底部冲击加速度波形和人椅系统响应的直接关联,物理意义明确,便于工程应用.     

卫星导航定位系统(十六)

阐述了载人飞船的概况和国内外飞船项目的实施情况,介绍了中国“神舟”系列飞船今后的发展方向。     

中国载人航天空间环境监测系统的发展

 空间环境是航天器的运行环境,直接关系到航天员和航天器的安全。监测、研究和预报空间环境,是保障航天员、航天器安全的一项重要手段。国内外载人航天工程逐步开展了辐射剂量、带电粒子、轨道大气、等离子体、空间碎片等空间环境参数探测。结合中国载人航天工程发展历程和阶段,着重介绍了中国神舟飞船、目标飞行器的空间环境探测研究情况,提出了后续空间站空间环境探测研究的建议。     

航天器能量/姿控一体化控制器设计及功率规划

研究航天器的能量/姿控一体化控制系统(IPACS)的设计问题。针对带有4个飞轮(3正交、1斜装)的航天器的IPACS,设计了一个滑动模态姿态控制器。设计了飞轮组的控制律,保证了在储能时,飞轮的转速变化不会对航天器的姿态造成扰动,而且不影响正常的姿态控制,同时实现了姿态控制与能量存储。针对太阳帆板的功率变化特性以及飞轮电机的输入功率限制,提出了一种新的储能功率的规划方案,使飞轮在每个轨道周期内储存和释放的能量达到平衡,同时尽量利用了太阳帆板提供的功率,从而可以有效地减少太阳帆板的面积,减轻太阳帆板的质量。为了验证所设计的IPACS的有效性,给出了一个仿真实例。