双通道无刷直流电动机控制系统的均衡问题

研究了应用于下一代飞机机电作动器（EMA）的双通道无刷直流电动机控制系统的均衡问题。分析了该电机工作在各种不平衡状态下的转矩与功率损耗的特性,提出了一种电流均衡控制方法,并且给出了试验结果。     

无刷直流电动机伺服系统的容错性能

应用于下一代多电飞机电伺服系统的双通道永磁无刷直流电动机控制系统,双通道绕组间存在互感的影响,使得系统参数变化具有不确定性,同时舵面负载的动态特性使负载扰动有很大的随机性。根据系统这一特点,采用三闭环模糊滑模控制策略,外环为速度和位置闭环,内环为电流闭环的方法设计控制器,并进行了仿真实验研究。结果表明该方案对系统参数变化和负载扰动具有很强的鲁棒性,在容错运行模式下,经过控制参数容错重组后,没有稳态误差,系统动态特性有所下降,满足容错控制性能要求。     

具有双级LC滤波器的恒功率负载系统在大扰动下的稳定性

现代军用多电飞机270V直流供电系统中的功率电子负载和电动机负载不断增加,这种负载因内部闭环控制而呈现恒功率的特性,即呈现出负阻抗特性,该特性与滤波元件间的相互作用会严重危害系统的稳定性。研究具有双级LC滤波器的恒功率负载系统的稳定性,建立基于混合势函数理论的数学模型,推导得到系统在大扰动条件下的稳定性判据。该判据是在考虑恒功率负载负阻抗大小的基础上,给出了滤波器元件参数的约束条件。分析及实验结果表明,该判据能够保障系统在大扰动下的稳定性,且结构简单,便于应用。     

多电飞机不同ATRU带恒功率负载稳定性对比

变频交流多电飞机上恒功率负载的使用,使得具有优良特性的多脉波整流器得到较多应用。多脉波整流器中,自耦变压器漏感的存在,会影响系统的稳定性。但不同的脉波数对系统稳定性能的影响尚是个未知数。文章对此进行研究,在保证以自耦变压器等效漏感及其它各项系统参数相同的情况下,改变恒功率负载获得恒功率负载极限,用以对比不同多脉波整流器的稳定性性能。     

机载电液作动器驱动器的双余度控制

机载静电液作动器将传统作动器的液压源驱动改为电能驱动,由电动泵直接驱动液压泵,具有结构简单、效率高和容错性强等优点,是多电飞机研究的重要内容。本文研究的静电液作动器的驱动部分,是采用了一种双绕组无刷直流电机,其定子绕组由电角度相差30o的两套绕组构成,并且由两套独立的电路驱动,从而实现电气双余度控制。文中提出了双余度系统的"故障——工作"的容错控制方式,说明了双余度控制的高可靠性。最后,给出实验结果,验证了双余度控制的优点。     

负阻抗补偿法在机电作动器上的研究与应用

针对电力作动器类恒功率负载引起的负阻抗效应,提出采用负阻抗补偿法来解决电力作动器系统的稳定性问题,并且进行补偿器设计方法的研究。首先通过推导电网输入导纳得出稳定判据。然后比较常用增大电容法与负阻抗补偿法,分析两种方法对电能品质的影响及稳定性问题,并比较补偿器参数的改变对干扰性能的影响,重点分析比例系数对电网性能的影响。再通过仿真和实验对带有补偿器的作动器系统进行系统性能的验证。结论表明改进型负阻抗补偿法可以在满足系统快速性的同时,采用相对小的电容来保证系统的稳定性。另一方面负阻抗补偿法对大扰动问题仍然适用,同样可以改善电能品质。     

基于高频电压注入法的永磁同步电机转子初始位置检测

为了解决新型无位置传感器永磁同步电机的起动问题,提出了一种在电机静止状念下检测转子位置的新方法。该方法在算法上改进了传统的旋转高频电压注入法,使得可以更为快速、准确的检测出转子初始d轴位置。并且针对传统旋转高频电压注入法无法检洲出转子永磁体极性问题,在dq旋转坐标系下,通过分析永磁同步电机d轴磁链和定子电流之间的关系,利用d轴电流的泰勒级数展开,提出了根据定子铁芯非线性磁化特性获得判别N/S极极性信息的新方案。最后,建立了系统仿真模型。仿真结果验证了这种方法的有效性和可行性。此方法同样适用于永磁同步电机在中、低速时的转子位置检测。     

反应堆保护系统的执行器闭锁试验

为了降低反应堆保护系统在进行执行器闭锁试验时面临的系统性风险,提出一种新的闭锁试验设计方法。该方法以试验执行时间最短作为最优化目标,并且一旦检测到自动保护命令就退出试验。本文基于Nicsys~8000N安全级DCS平台介绍了该方法的工程应用。     

电流变化率控制法在电力传动系统中的研究

闭环电力传动系统是多电飞机的一种典型恒功率负载,表现动态的负阻抗特性,可能会引起谐振,对航空电网的电能质量和稳定性有很严重危害。在此提出了一种新型的控制方法,即电流变化率控制法,通过控制电流的变化率调节恒功率负载的等效动态电阻值,使其满足稳定性条件,保障电网的稳定性,并且将扰动出现时,由负阻抗特性引起的电网电压和电流的瞬态冲击与振荡控制在合理的范围内,改善电网的动态响应特性。与其他解决方法相比,电流变化率控制法可以保障电网稳定性,有效减小电压和电流的谐振幅值。通过电力传动系统的仿真和实验验证电流变化率控制法可以保障电网稳定性,并有效改善动态响应性能。     

双通道无刷直流控制系统的可靠性分析

余度结构常常被使用于提高飞机电气系统的可靠性，一种应用于多电飞机(MEA)机电作动系统(EMA)的无刷直流调速系统采用了双通道结构。本文采用可靠性预计方法分析了该系统的可靠性，讨论了系统的可靠性预计方法，并进行了可靠性计算，论证了双通道结构的合理性。