多電飛機(jī)電驅(qū)動(dòng)負(fù)載能量管理技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2022-07-14 13:34
多電、全電飛機(jī)的發(fā)展為機(jī)載能源架構(gòu)帶來了技術(shù)性變革,采用環(huán)保高效的電能作為二次能源,驅(qū)動(dòng)傳統(tǒng)飛機(jī)中由發(fā)動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的氣動(dòng)能、液壓能和機(jī)械能負(fù)載,整機(jī)用電功率和電氣負(fù)載大幅增長。高壓直流電網(wǎng)中大功率電驅(qū)動(dòng)負(fù)載具有能量回饋特性,是影響電網(wǎng)安全性和穩(wěn)定性的重要因素。采用基于儲(chǔ)能系統(tǒng)的能量管理技術(shù),實(shí)現(xiàn)平抑大功率負(fù)載沖擊、平衡電網(wǎng)功率等功能,滿足飛機(jī)電網(wǎng)及電氣負(fù)載適航要求。以多電飛機(jī)高壓直流電網(wǎng)為研究背景,設(shè)計(jì)基于超級(jí)電容的有源式儲(chǔ)能系統(tǒng);選取典型電驅(qū)動(dòng)負(fù)載EMA進(jìn)行分析與建模,采用SVPWM電機(jī)驅(qū)動(dòng)方法,通過位置、速度和電流三閉環(huán)實(shí)現(xiàn)負(fù)載位移動(dòng)態(tài)控制;根據(jù)電網(wǎng)特性適航需求,對(duì)超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行能量分配和容量設(shè)計(jì),提出適用于負(fù)載大擾動(dòng)狀態(tài)的精確線性反饋滑?刂扑惴,分別建立Boost和Buck模式下的控制算法模型。將EMA負(fù)載接入高壓直流電網(wǎng),通過仿真獲得其在不同工作狀態(tài)下對(duì)電網(wǎng)電壓電流影響規(guī)律。建立超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)仿真模型,接入帶有EMA負(fù)載的高壓直流電網(wǎng)中。針對(duì)負(fù)載啟動(dòng)以及擾動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行仿真,結(jié)果表明基于超級(jí)電容的負(fù)載能量管理技術(shù)能夠提高負(fù)載啟動(dòng)響應(yīng)速度,有效減小負(fù)載制動(dòng)和擾動(dòng)對(duì)電網(wǎng)的沖擊...
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
注釋表
縮略詞
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.1.1 多電飛機(jī)電氣系統(tǒng)
1.1.2 多電飛機(jī)電氣負(fù)載與管理
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要研究內(nèi)容
第二章 多電飛機(jī)電驅(qū)動(dòng)負(fù)載能量管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.1 高壓直流電網(wǎng)和電氣負(fù)載適航管理需求
2.2 電驅(qū)動(dòng)負(fù)載能量管理方案
2.2.1 多電飛機(jī)高壓直流電網(wǎng)簡化
2.2.2 能量管理方案確定
2.3 基于儲(chǔ)能裝置的負(fù)載能量管理系統(tǒng)分析
2.3.1 儲(chǔ)能元件特性分析
2.3.2 儲(chǔ)能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析
2.4 本章小結(jié)
第三章 多電飛機(jī)電驅(qū)動(dòng)負(fù)載分析與建模
3.1 多電飛機(jī)電驅(qū)動(dòng)負(fù)載
3.1.1 電能-氣壓能負(fù)載原理分析
3.1.2 電能-液壓能負(fù)載原理分析
3.1.3 電能-機(jī)械能負(fù)載原理分析
3.2 永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型
3.3 永磁同步電機(jī)矢量控制技術(shù)
3.3.1 電壓空間矢量控制原理
3.3.2 SVPWM控制方法實(shí)現(xiàn)
3.4 EMA三閉環(huán)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.5 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)模型
3.5.1 機(jī)械載荷建模
3.5.2 負(fù)載載荷建模
3.6 本章小結(jié)
第四章 基于超級(jí)電容的電驅(qū)動(dòng)負(fù)載能量管理策略
4.1 高壓直流電網(wǎng)能量管理需求
4.2 超級(jí)電容參數(shù)匹配
4.3 超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)控制策略
4.3.1 雙向DC/DC變換器數(shù)學(xué)模型
4.3.2 精確線性滑?刂评碚摶A(chǔ)
4.4 超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)控制算法設(shè)計(jì)
4.4.1 Boost模式控制算法設(shè)計(jì)
4.4.2 Buck模式控制算法設(shè)計(jì)
4.5 本章小結(jié)
第五章 系統(tǒng)仿真模型建立與分析
5.1 系統(tǒng)仿真模型建立
5.1.1 電驅(qū)動(dòng)負(fù)載EMA仿真模型建立
5.1.2 超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)仿真模型建立
5.2 無儲(chǔ)能系統(tǒng)時(shí)仿真結(jié)果分析
5.2.1 啟動(dòng)和制動(dòng)仿真結(jié)果分析
5.2.2 擾動(dòng)響應(yīng)仿真結(jié)果分析
5.3 帶儲(chǔ)能系統(tǒng)時(shí)仿真結(jié)果分析
5.3.1 啟動(dòng)與制動(dòng)響應(yīng)仿真結(jié)果分析
5.3.2 擾動(dòng)響應(yīng)仿真結(jié)果分析
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 論文總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]DC-DC變換器新型趨近律滑?刂芠J]. 劉彥呈,古龍瑞,張勤進(jìn). 電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2018(01)
[2]超級(jí)電容儲(chǔ)能型移相半橋DC-DC變換器建模技術(shù)研究[J]. 陳志剛,郝翠萍,康章建,常歡歡. 機(jī)電信息. 2017(36)
[3]直流供電系統(tǒng)中超級(jí)電容應(yīng)用研究[J]. 謝本建,徐平,許錦蘭,林斯正,吳松澤. 電氣技術(shù). 2017(12)
[4]永磁同步電動(dòng)機(jī)SVPWM控制技術(shù)研究[J]. 榮軍,萬軍華,張敏,萬力,安琪. 湖南理工學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(04)
[5]超級(jí)電容器的發(fā)展及應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 黃曉斌,張熊,韋統(tǒng)振,齊智平,馬衍偉. 電工電能新技術(shù). 2017(11)
[6]電池儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行控制與應(yīng)用方法綜述及展望[J]. 李相俊,王上行,惠東. 電網(wǎng)技術(shù). 2017(10)
[7]回饋能量可控型再生制動(dòng)控制策略研究[J]. 李強(qiáng),雷國建,陶華堂. 電氣傳動(dòng). 2017(01)
[8]基于精確線性化理論的超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)的非線性控制算法[J]. 李軒,李永麗,常曉勇. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2016(21)
[9]EMA伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制性能的仿真研究[J]. 周磊杰,趙東標(biāo),馬越民. 機(jī)械與電子. 2016(10)
[10]脈沖功率超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)容量計(jì)算方法[J]. 童林,許金,吳振興,黃垂兵. 船電技術(shù). 2016(09)
碩士論文
[1]飛控機(jī)電作動(dòng)系統(tǒng)非線性建模和故障分析[D]. 楊珍書.中國民航大學(xué) 2018
[2]應(yīng)用于電梯節(jié)能系統(tǒng)的雙向DC-DC變換器關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 鐘松錦.華南理工大學(xué) 2017
[3]永磁同步電機(jī)在舵機(jī)位置伺服系統(tǒng)中的性能研究[D]. 陳威振.南京航空航天大學(xué) 2017
[4]多電飛機(jī)電網(wǎng)電壓監(jiān)控策略研究[D]. 周迪.南京航空航天大學(xué) 2017
[5]多電飛機(jī)電氣負(fù)載特性研究[D]. 孫雨.南京航空航天大學(xué) 2016
[6]多電化機(jī)電系統(tǒng)電—機(jī)械負(fù)載的建模方法與仿真研究[D]. 趙晨.南京航空航天大學(xué) 2016
[7]超級(jí)電容器儲(chǔ)能裝置仿真建模及其應(yīng)用研究[D]. 何春光.湖南大學(xué) 2013
[8]飛機(jī)環(huán)境控制系統(tǒng)的優(yōu)化方法研究[D]. 崔高偉.南京航空航天大學(xué) 2010
[9]先進(jìn)飛機(jī)電氣負(fù)載管理技術(shù)研究[D]. 馬常偉.西北工業(yè)大學(xué) 2007
本文編號(hào):3661220
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
注釋表
縮略詞
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.1.1 多電飛機(jī)電氣系統(tǒng)
1.1.2 多電飛機(jī)電氣負(fù)載與管理
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要研究內(nèi)容
第二章 多電飛機(jī)電驅(qū)動(dòng)負(fù)載能量管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.1 高壓直流電網(wǎng)和電氣負(fù)載適航管理需求
2.2 電驅(qū)動(dòng)負(fù)載能量管理方案
2.2.1 多電飛機(jī)高壓直流電網(wǎng)簡化
2.2.2 能量管理方案確定
2.3 基于儲(chǔ)能裝置的負(fù)載能量管理系統(tǒng)分析
2.3.1 儲(chǔ)能元件特性分析
2.3.2 儲(chǔ)能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析
2.4 本章小結(jié)
第三章 多電飛機(jī)電驅(qū)動(dòng)負(fù)載分析與建模
3.1 多電飛機(jī)電驅(qū)動(dòng)負(fù)載
3.1.1 電能-氣壓能負(fù)載原理分析
3.1.2 電能-液壓能負(fù)載原理分析
3.1.3 電能-機(jī)械能負(fù)載原理分析
3.2 永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型
3.3 永磁同步電機(jī)矢量控制技術(shù)
3.3.1 電壓空間矢量控制原理
3.3.2 SVPWM控制方法實(shí)現(xiàn)
3.4 EMA三閉環(huán)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.5 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)模型
3.5.1 機(jī)械載荷建模
3.5.2 負(fù)載載荷建模
3.6 本章小結(jié)
第四章 基于超級(jí)電容的電驅(qū)動(dòng)負(fù)載能量管理策略
4.1 高壓直流電網(wǎng)能量管理需求
4.2 超級(jí)電容參數(shù)匹配
4.3 超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)控制策略
4.3.1 雙向DC/DC變換器數(shù)學(xué)模型
4.3.2 精確線性滑?刂评碚摶A(chǔ)
4.4 超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)控制算法設(shè)計(jì)
4.4.1 Boost模式控制算法設(shè)計(jì)
4.4.2 Buck模式控制算法設(shè)計(jì)
4.5 本章小結(jié)
第五章 系統(tǒng)仿真模型建立與分析
5.1 系統(tǒng)仿真模型建立
5.1.1 電驅(qū)動(dòng)負(fù)載EMA仿真模型建立
5.1.2 超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)仿真模型建立
5.2 無儲(chǔ)能系統(tǒng)時(shí)仿真結(jié)果分析
5.2.1 啟動(dòng)和制動(dòng)仿真結(jié)果分析
5.2.2 擾動(dòng)響應(yīng)仿真結(jié)果分析
5.3 帶儲(chǔ)能系統(tǒng)時(shí)仿真結(jié)果分析
5.3.1 啟動(dòng)與制動(dòng)響應(yīng)仿真結(jié)果分析
5.3.2 擾動(dòng)響應(yīng)仿真結(jié)果分析
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 論文總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]DC-DC變換器新型趨近律滑?刂芠J]. 劉彥呈,古龍瑞,張勤進(jìn). 電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2018(01)
[2]超級(jí)電容儲(chǔ)能型移相半橋DC-DC變換器建模技術(shù)研究[J]. 陳志剛,郝翠萍,康章建,常歡歡. 機(jī)電信息. 2017(36)
[3]直流供電系統(tǒng)中超級(jí)電容應(yīng)用研究[J]. 謝本建,徐平,許錦蘭,林斯正,吳松澤. 電氣技術(shù). 2017(12)
[4]永磁同步電動(dòng)機(jī)SVPWM控制技術(shù)研究[J]. 榮軍,萬軍華,張敏,萬力,安琪. 湖南理工學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(04)
[5]超級(jí)電容器的發(fā)展及應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 黃曉斌,張熊,韋統(tǒng)振,齊智平,馬衍偉. 電工電能新技術(shù). 2017(11)
[6]電池儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行控制與應(yīng)用方法綜述及展望[J]. 李相俊,王上行,惠東. 電網(wǎng)技術(shù). 2017(10)
[7]回饋能量可控型再生制動(dòng)控制策略研究[J]. 李強(qiáng),雷國建,陶華堂. 電氣傳動(dòng). 2017(01)
[8]基于精確線性化理論的超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)的非線性控制算法[J]. 李軒,李永麗,常曉勇. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2016(21)
[9]EMA伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制性能的仿真研究[J]. 周磊杰,趙東標(biāo),馬越民. 機(jī)械與電子. 2016(10)
[10]脈沖功率超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)容量計(jì)算方法[J]. 童林,許金,吳振興,黃垂兵. 船電技術(shù). 2016(09)
碩士論文
[1]飛控機(jī)電作動(dòng)系統(tǒng)非線性建模和故障分析[D]. 楊珍書.中國民航大學(xué) 2018
[2]應(yīng)用于電梯節(jié)能系統(tǒng)的雙向DC-DC變換器關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 鐘松錦.華南理工大學(xué) 2017
[3]永磁同步電機(jī)在舵機(jī)位置伺服系統(tǒng)中的性能研究[D]. 陳威振.南京航空航天大學(xué) 2017
[4]多電飛機(jī)電網(wǎng)電壓監(jiān)控策略研究[D]. 周迪.南京航空航天大學(xué) 2017
[5]多電飛機(jī)電氣負(fù)載特性研究[D]. 孫雨.南京航空航天大學(xué) 2016
[6]多電化機(jī)電系統(tǒng)電—機(jī)械負(fù)載的建模方法與仿真研究[D]. 趙晨.南京航空航天大學(xué) 2016
[7]超級(jí)電容器儲(chǔ)能裝置仿真建模及其應(yīng)用研究[D]. 何春光.湖南大學(xué) 2013
[8]飛機(jī)環(huán)境控制系統(tǒng)的優(yōu)化方法研究[D]. 崔高偉.南京航空航天大學(xué) 2010
[9]先進(jìn)飛機(jī)電氣負(fù)載管理技術(shù)研究[D]. 馬常偉.西北工業(yè)大學(xué) 2007
本文編號(hào):3661220
本文鏈接:http://sikaile.net/guanlilunwen/yunyingzuzhiguanlilunwen/3661220.html
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