集中式飞机外部供电架构及关键参数分析

单独式供电结构的飞机外部交流供电方案存在静变电源数量多、管理和维护困难、成本高以及使用率低等缺点。本文提出了基于400Hz电力系统的集中式飞机外部供电设计要求和设计方法,并对其中的关键技术进行分析,包括400Hz电力系统的结构及功能分配、母线电压等级、配电结构和潮流分析等。以上海浦东国际机场1号航站楼的飞机外部供电为实例进行了400Hz集中式供电系统的方案设计和参数分析。计算和仿真结果表明基于400Hz电力系统的集中式飞机外部供电可保证供电可靠性和电能质量,同时可以降低成本,提高供电灵活性和设备利用率。结果证明了本文所提方案的合理性。

移相与SHEPWM结合控制的级联型混合非对称三相变流器

提出了一种由二极管钳位型三相三电平逆变模块与单相H桥逆变模块级联、采用移相与特定谐波消除脉宽调制(SHEPWM)结合控制的级联型混合非对称三相变流器。该变流器在逆变模块间使用移相控制消除低频谐波,各逆变模块使用SHEPWM技术进一步消除输出低频谐波,可以实现低开关频率的大功率变流。分析了输出电压谐波特性以及逆变模块间的功率分配和损耗。该变流器具有电路结构简洁、隔离变压器容量小和开关频率低的特点,输出电压在宽调制比范围内均有较低的低次谐波含量和总谐波失真(THD)。原理样机的实验结果表明了理论分析的正确性。

用于级联型大功率变流器的多变量组合控制方案

提出一种用于级联型大功率变流器的多变量组合控制方案,综合利用非对称直流母线电压控制、移相控制和脉冲宽度调制(PWM)。与传统的非对称电平、阶梯波合成以及混合型调制控制方案相比,该控制方案能更好地消除输出电压的低次谐波,且全部功率器件均低频工作。本文分析了该控制方案下的输出电压谐波特性和各逆变模块功率分配。该控制方案简洁可靠,开关频率低,可用于现有典型的级联型结构变流器。基于混合非对称级联型拓扑并结合SPWM、SHEPWM调制策略的实验样机验证控制方案的可行性和低次谐波消除效果,仿真和实验结果表明理论分析的正确性。

应用于单晶体管DC/DC变换器的无损缓冲电路

此处提出一种应用于单晶体管DC/DC变换器的无损缓冲电路,首先采用有无损缓冲电路的Boost变换器为例对缓冲电路的工作原理进行了详细的分析和研究,并在此基础上得到缓冲电路参数的选取原则。其次分析和比较了采用无损缓冲电路Boost变换器与传统Boost变换器的损耗,指出该无损缓冲电路减小了变换器的开关损耗,最后讨论了该无损缓冲电路的适用电路拓扑,得到该无损缓冲电路对于6种基本的单晶体管DC/DC变换器均适用的结论。该Boost变换器的仿真和实验波形证明了理论分析的正确性。

关于三容水箱系统水量液位优化控制研究

工业上许多被控对象的整体都可以抽象成三容水箱的数学模型,研究水箱液位系统的建模、优化控制策略将有重要意义。由于小波神经网络在研究水箱液位系统建模问题时,存在权值初选随机性大,难以满足设定的目标误差函数要求的问题,选择克隆遗传算法训练小波神经网络的权值,并针对克隆遗传算法存在的"早熟",收敛较慢的现象,对克隆遗传算法加以改进,将线性递减策略引入到变异因子中。仿真结果表明,经克隆遗传算法优化过的小波神经网络不仅改善了逼近非线性的精度,同时克隆遗传算法中的收敛速度也有了较大的改进,避免了"早熟"现象。验证了设计的克隆遗传算法优化小波神经网络的有效性。

一种新型具有暂升和暂降补偿功能的宽范围动态电压校正器

研究了一种新型的宽范围动态电压校正变换器,详细地分析了其工作原理、关键参数设计和控制方案。该动态电压校正器通过对直流母线电压控制拓宽电网电压暂降的校正范围并实现对电网电压暂升的校正。通过采用三电平半桥逆变以及合理设计输出滤波器参数,保证了输出电压波形质量。通过合理的控制参数设计,输出电压具有较好的稳态精度和快速的动态响应。样机实验验证了该动态电压调节器方案的可行性和理论分析的正确性。

双发电机无人机电气系统可靠性预计与分配

针对某型双发电机电源无人机电气系统进行了可靠性分析。概述了提高可靠性的设计方法,诸如简化设计、继承性设计、冗余设计、降额设计、防瞬态过应力设计和静电防护设计等。根据飞艇系统规定的可靠性指标及飞艇电气系统的设备组成及功能,建立了飞艇电气系统可靠性模型;通过可靠性加权分配法,对电气系统各组成单元进行了可靠性指标分配,为电气系统初步设计提供可靠性依据;根据电气系统各组成单元实际可靠性指标预计电气系统的可靠性指标。其结果满足系统指标要求,分配及预计合理可行。

临近空间大型可移动平台的供电系统关键技术研究

本文研究临近空间大型可移动平台的供电系统方案,分析了基于太阳能电池、蓄电池、超级电容、电能传输母线和供电终端的供电系统架构方案。文中对供电系统中的高压直流电能传输和无线充电等关键技术进行研究。通过对供电系统架构方案及其关键技术的研究,可满足临近空间大型可移动平台的供电需求,实现对平台设备的可靠供电。

系留气球的球载设备雷电间接效应试验方法

系留气球作为一种地面系留的飞行器,在空中工作时易遭受雷击,必须对其进行雷电防护设计。目前,针对系留气球的雷电防护标准尚未发布。本文参照机载设备的防雷标准,对系留气球球上设备的雷电间接效应防护进行了梳理和分析,包括了试验方法、试验波形选取和实例分析。该方案可对系留气球球上设备的雷电间接效应试验有一定指导意义。

一种用于系留气球的直流供电技术

当前系留气球产品中输配电系统采用的是高压交流方案,即采用工频或者中频交流电进行传输。为克服现有系留气球产品中交流输配电系统方案的弊端,提出将高压直流输电体制用于系留气球的输配电系统,采用基于电力电子技术的电能变换技术。用于系留气球的高压直流输配电系统可提高电能的传输效率,降低球上设备的重量,提高球上设备的供电品质。