APU控制参数多策略融合粒子群算法寻优

为使辅助动力单元(APU)在工作点切换过程中的动态性能更优,提出了一种多策略融合粒子群算法优化模糊PID的控制参数。该算法对粒子群算法的常规迭代过程引入概率可调的干扰策略、混沌搜索策略、惯性权重自适应和学习因子线性调节策略,使其更适合优化维度多达187个的模糊PID控制参数。针对该算法中关键的增强全局搜索能力p和增强局部搜索能力pp两个参数的取值进行研究,搭建了APU仿真模型。仿真结果表明:多策略融合粒子群算法优化后的模糊PID控制参数相较于经典PID在转速变化、转矩变化和节气门开度变化的动态性能上均有较大的提升。

Application of Solid Oxide Fuel Cell-Auxiliary Power Unit on Different Trucks in Northeast China

A diesel engine of conventional trucks has a low efficiency under the idling condition,leading to a high cost for heating or cooling in the cab during night. The solution to this problem will have great significance on energy conservation and emission reduction. A new auxiliary power unit of solid oxide fuel cell( SOFCAPU) with high efficiency solves this problem perfectly. Heat pump air conditioner is considered as a promising device for the application of SOFC-APU with a high cooling and heating efficiency. To make a quantitative analysis for the application of SOFC-APU,a model is built in Matlab / Simulink. The diesel engine model and SOFC-APU model are fitted based on some experimental data of SOFC-APU and diesel engine during the idling operation. An analysis of the application of SOFC-APU on different trucks in Northeast China is comprehensively made,including efficiency and emission.

ELECTRONIC CONTROL OF TURBINE POWER UNITS

This paper is concerned with the development of electronic controller for turbine POwer units. In order to increase the reliability of the POwer unit, three control loops working in the hi-backup mode have been employed. This control strategy is able to satisfy the demands of the application of the power unit to the aviation fields.

混合动力电动汽车APU转速模糊控制研究

为实现串联式混合动力电动汽车(SHEV)中辅助动力单元(APU)的经济、高效运行,研究了APU转速模糊控制系统;介绍了控制系统的构成及其主要功能以及模糊控制器的设计过程.试验结果表明,在阶跃输入下,系统转速输出具有超调量小、波动幅度小、响应时间满足要求的优点,较好地实现了APU转速控制的目的,控制品质良好.由道路实验结果可知,采用模糊控制器可以保证发动机在经济运行区域工作,同时也保证了发电机的运行效率,能达到预期的控制目的和效果.

某型APU全权限数字电子控制系统设计及试车验证

某型直升机辅助动力装置(APU)原采用机械液压式控制系统(HMC)。因机械液压控制系统结构复杂不易修改且难以实现先进控制算法等原因而该型APU又面临着性能提升等方面的需求,迫切需要对现有的控制系统进行数控改型。在对原控制系统控制律及其与数控系统差异分析的基础上,对数控系统所涉及的总体结构、控制规律、电动燃油供油系统等关键技术重新进行了设计,并最终实现了该型APU的全权限数字电子控制系统(FADEC)。通过台架试车,验证了该FADEC系统功能、性能及其关键技术。试车结果表明,相比原有的机械液压控制系统,所设计的FADEC不仅扩展了APU原控制系统的控制功能,同时也更加有效地发挥了APU的性能。

两种APU构型在串联式混合动力轿车的应用比较(英文)

辅助动力单元(auxiliary power unit,APU)的系统构型和控制策略对串联混合动力汽车的燃油经济性有很大的影响.利用Matlab/Simulink建立了带有PWM整流器和不可控整流器的两种APU系统模型,并分别将ON/OFF控制策略和负载跟随控制策略应用在两种APU系统中,利用能量流图分析了系统主要部件的效率.仿真结果表明,相比带有不可控整流器构型的APU及负载跟随控制方法,采用PWM整流器构型的APU及ON/OFF的控制方法具有较好的燃油经济性.

基于状态空间模型的飞机APU在翼RUL预测方法

为解决利用飞机辅助动力装置(APU)在翼监测数据难以表征其性能状态而造成的性能评估以及剩余使用寿命预测(RUL)难的问题,本文提出一种基于状态空间模型(SSM)与卡尔曼滤波融合的APU在翼RUL预测方法。首先,通过在翼监测数据构造含噪声的性能指标(PI)来表征APU的性能状态,借助维纳过程与建立的含噪声的PI构建状态方程,来描述APU性能衰退过程。然后,将卡尔曼滤波状态估计和预测方法应用于SSM,通过对APU在翼性能状态的估计,达到预测其RUL的目的。最后,采用国内航空公司运营的APU在翼监测数据进行方法的综合验证和评估。实验结果表明,与ELM和Optimized ELM相比,本文方法的预测绝对百分比误差分别减少了72.1%和67.9%。此外,与其它3类方法的实验结果对比,本文方法的预测绝对百分比误差至少减少了69.2%。该方法可以有效地实现在翼APU的RUL预测,可为运维人员合理规划维护维修提供参考,更为重要的是在一定程度上可以提高旅客的舒适性和飞机的安全性。

串联式混合动力系统APU结构设计

开发了1套基于天然气发动机的串联式混合动力系统APU,并针对APU起动过程提出了带电控离合器的结构设计,该结构保证了发动机起动的平顺可靠。试验表明,APU起动过程为7.2 s,其中离合器脱开过程0.85 s,接合过程1.2 s,实现了预期目标。APU应用在整车上时,整车燃油经济性和排放性能均得到提高。

APU安装系统设计与分析

辅助动力装置(APU)的安装对其工作性能、系统重量、振动与噪声、维修性等有着重要的影响,设计简洁、可靠的安装系统是APU系统设计的一个重要目标。对民用飞机APU安装系统的设计流程和方法进行了介绍,并分析了APU安装系统设计要求以及安装系统设计流程。讨论了安装系统设计过程中关于拉杆布置形式及其传力分析、隔振器设计、安装节设计的一般设计要求与设计分析方法,为APU安装系统的方案设计与详细设计提供参考。

APU控制系统的设计与实现

介绍了飞机辅助动力装置控制系统的硬件设计与实现,该控制系统包含速度控制回路、压力控制回路、温度控制回路,具有体积小可靠性高的特点.经过长时间的实验证明,该系统能,全、可靠运行,能满足飞机对发动机起动、空中应急、电、液或其它辅助能源的不同需要。

APU系统中的电控柴油机转速控制的开发

该文在介绍辅助动力单元APU（auxiliary power unit）系统构成的基础上，着重解决了APU系统中柴油机的转速控制方法。由于发电机的影响，APU系统中对柴油机的转速调节比普通的柴油机调速更加复杂。该文针对电控柴油机的运行状况，用dSPACE控制器输出模拟量代替电子油门的方法对电控泵喷嘴的柴油机实现了电子调速，同时分析了PI控制的各项参数对APU的转速控制的影响。

APU飞机级控制系统设计研究

为充分发挥APU(辅助动力装置)在民用飞机上的作用,设计一个好的APU控制系统显得尤为重要。对APU飞机级控制系统的设计进行了相关研究,论述了APU控制板、APU控制器供电、燃油控制、应急停车、APU引气、起动/发电、风门控制和指示告警等控制子系统在设计时所要考虑的因素,并给出了相应的设计样例,然后从功能实现和电气原理的角度进行了详细地分析,可为APU飞机级控制系统的方案设计提供参考。

混合动力特种车APU控制系统开发

本文设计的辅助动力单元(APU)控制系统采用恒压控制的结构.首先优化了柴油发动机工作区域,之后设计了发动机转速变增益PI控制器和发电机调压器.最终在APU试验台架上的试验结果验证了发动机转速控制器的能够对发动机实际工作点有很好的控制效果,并且APU的功率响应特性和输出电压的稳定性均能满足车载特种用电设备的要求.

660 MW二次再热供热机组AGC调节精度考核分析及处理

基于江苏电网自动发电控制(AGC)调节精度考核的相关准则,研究了某660 MW超超临界二次再热机组AGC调节精度考核,分析了该机组AGC调节精度被考核的原因,提出了利用供热负荷修正主蒸汽压力和提高机组AGC变负荷速率来优化机组AGC调节精度的措施。相关措施执行后,机组负荷跟踪AGC指令良好,AGC调节精度显著改善,极大地提升了机组运行的经济性和电网的稳定性。

民用飞机APU非包容转子碎片对机体结构损伤分析

服役数据表明,民用飞机辅助动力装置在运行中发生破坏时可能产生非包容的高能转子碎片。本文总结了机体结构受非包容转子碎片损伤的评估方法。根据FAA咨询通告中的"小碎片"模型,绘制非包容转子影响区域包络图;对于处于受影响区域中的结构件,通过作图法确定结构件的平动风险角,从而确定结构受影响的严重情况;对应严重情况,建立机体剩余结构有限元模型,施加剩余载荷,计算剩余结构内力解,对剩余结构进行强度分析。

APU外部件自动测试方法研究

针对机务维修人员手动为主的传统维修过程繁琐、工作量大以及存在安全隐患等问题,设计了基于LabVIEW软件平台的APU外部件自动检测系统。采用OPC控制技术和SCPI通信协议,实现对智能仪器的分时复用,节约了开发成本;并通过改进的莱以特准则,消除了测量数据的粗大误差,对除去粗大误差的数据进行小波去噪,降低随机误差,提高了测量可靠性。该自动检测系统对于提高机务维修人员的工作效率、节省维修成本、提高航空安全,具有一定的实际意义。

某型辅助动力装置集油总管检查装置设计研究

集油总管各喷嘴流量分布不均、喷嘴积碳堵塞等原因是导致某型辅助动力装置起动不成功的主要原因之一,现场仅能作目视定性检查,一般需将集油总管返厂检查。参考厂内检查设备工作原理,设计制作一套可用于用户现场检查的检查装置,便于开展定量检查,准确定位故障并开展现场排故,减少返厂数量,降低对客户的使用影响。另外,该检查装置对解决具有类似结构的辅助动力装置起动困难问题具有一定的参考价值。

辅助动力装置起动控制规律研究

起动控制规律对于辅助动力装置(Auxiliary Power Unit,APU)至关重要。针对APU起动控制规律设计中的控制时序、供油规律、起动过程中的限制及保护等关键技术点进行深入研究,提出一种适应性较好的起动控制规律。经多型APU整机试验验证,提出的起动控制规律可缩短整机调试时间,提高研制效率。

APU起动发电实验台控制方式仿真研究

利用Matlab平台构建了起动发电实验台仿真模型,使用同步电机调速系统模拟航空发动机点火前的风阻性负载转矩与点火工作后的驱动转矩,研究了APU起动发电实验台的控制方式,证明了APU起动发电实验台控制方式的可行性。

基于PXI的APU飞机级控制系统仿真器设计

探讨了一种基于目前商业可用PXI设备的APU飞机级控制系统仿真器的设计。首先对典型PXI系统进行了简要介绍,然后详细讨论了仿真信号需求分析和仿真器PXI硬件配置等内容,提供了一种可行地快速地建立APU飞机级控制系统仿真器的方法。通过该方法所建立的仿真器,极易进行扩展和重新配置,从而实现了一个仿真器应用于不同的飞机型号。