本文關(guān)鍵詞：航天用斯特林發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)的研究

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【摘要】：自由活塞式斯特林發(fā)電機(jī)是一種性能優(yōu)越的空間電源,其可靠性高和壽命較長(zhǎng)的特點(diǎn)有助于提高探測(cè)器的安全性和最大巡游半徑�？臻g斯特林發(fā)電技術(shù)的研究對(duì)新能源開發(fā)利用、提高探測(cè)器性能和空間電源技術(shù)應(yīng)用水平具有重要研究?jī)r(jià)值。首先,根據(jù)自由活塞式斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)(FPSE)工作原理,采用等溫分析方法建立其運(yùn)動(dòng)方程,對(duì)其采用線性動(dòng)力學(xué)方法得到FPSE頻域線性模型方程,經(jīng)過(guò)推導(dǎo)分析得出了振蕩頻率、活塞幅值比、活塞相位差、機(jī)械功率輸出表達(dá)式和FPSE起振、穩(wěn)定運(yùn)行的判別條件,并對(duì)FPSE性能參數(shù)及動(dòng)態(tài)行為過(guò)程進(jìn)行仿真驗(yàn)證。其次,由直線發(fā)電機(jī)工作原理,對(duì)直線發(fā)電機(jī)單位內(nèi)功率因數(shù)控制方法進(jìn)行研究。對(duì)FPSE單相直線發(fā)電機(jī)串聯(lián)調(diào)諧電容矯正控制、虛擬坐標(biāo)變換前饋解耦矢量控制原理進(jìn)行分析,并建立Simulink模型對(duì)其進(jìn)行仿真驗(yàn)證;對(duì)三相直線發(fā)電機(jī)直接電流前饋解耦控制原理及其模型進(jìn)行分析,并建立Simulink仿真模型對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證,為后續(xù)實(shí)驗(yàn)提供參考依據(jù)。再次,對(duì)三相圓筒型錯(cuò)齒結(jié)構(gòu)橫向磁通永磁直線發(fā)電機(jī)(TST-TFPMLG)原理進(jìn)行分析,結(jié)合控制器與實(shí)驗(yàn)平臺(tái)實(shí)際,介紹了控制器硬件功能;采用模塊化編程方法對(duì)單位內(nèi)功率因數(shù)控制算法主程序、功能模塊程序以及中斷服務(wù)程序進(jìn)行C語(yǔ)言編程。整合控制系統(tǒng)各硬件和軟件,對(duì)單位內(nèi)功率因數(shù)控制系統(tǒng)進(jìn)行綜合調(diào)試。最后,進(jìn)行三相TST-TFPMLG單位內(nèi)功率因數(shù)控制實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)之前搭建控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái),首先對(duì)發(fā)電機(jī)串聯(lián)調(diào)諧電容矯正控制方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn),然后對(duì)振蕩原動(dòng)機(jī)機(jī)械頻率為10Hz、20Hz時(shí)分別進(jìn)行有源內(nèi)功率因數(shù)控制實(shí)驗(yàn)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)及數(shù)據(jù)分析,得出了控制器向TST-TFPMLG提供無(wú)功,有功功率輸出都增大的結(jié)論。
【關(guān)鍵詞】：太空電源 FPSE 斯特林發(fā)電機(jī) 單位內(nèi)功率因數(shù)控制 橫向磁通
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：V439
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 緒論9-19
• 1.1 課題背景及研究目的和意義9-10
• 1.2 斯特林發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)展綜述10-17
• 1.2.1 斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展綜述10-11
• 1.2.2 斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)分析方法綜述11-13
• 1.2.3 國(guó)內(nèi)外斯特林發(fā)電機(jī)控制研究綜述13-17
• 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容17-19
• 第2章 自由活塞式斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)原理及模型分析19-35
• 2.0 引言19
• 2.1 自由活塞式斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理分析19-21
• 2.2 自由活塞式斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)模型建立21-25
• 2.3 自由活塞式斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)模型分析及仿真25-34
• 2.3.1 自由活塞式斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)模型分析25-30
• 2.3.2 斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)模型仿真分析30-34
• 2.4 本章小結(jié)34-35
• 第3章 圓筒型直線發(fā)電機(jī)控制方法研究35-49
• 3.1 引言35
• 3.2 永磁直線發(fā)電機(jī)原理及其單位內(nèi)功率因數(shù)控制35-37
• 3.3 FPSE單相直線發(fā)電機(jī)控制方法研究37-42
• 3.3.1 單相直線發(fā)電機(jī)單位內(nèi)功率因數(shù)控制方法37-40
• 3.3.2 FPSE單相直線發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)仿真分析40-42
• 3.4 三相直線發(fā)電機(jī)控制方法研究42-47
• 3.4.1 三相直線發(fā)電機(jī)單位內(nèi)功率因數(shù)控制方法42-46
• 3.4.2 三相直線發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)仿真分析46-47
• 3.5 本章小結(jié)47-49
• 第4章 新型橫向磁通直線發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)軟硬件49-56
• 4.1 引言49
• 4.2 TST-TFPMLG工作原理分析49-50
• 4.3 TST-TFPMLG控制系統(tǒng)硬件介紹50-52
• 4.4 TST-TFPMLG控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)52-54
• 4.4.1 主程序設(shè)計(jì)52-53
• 4.4.2 中斷控制程序設(shè)計(jì)53-54
• 4.4.3 軟硬件綜合調(diào)試54
• 4.5 本章小結(jié)54-56
• 第5章 新型橫向磁通直線發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)分析56-63
• 5.1 引言56
• 5.2 TST-TFPMLG控制系統(tǒng)試驗(yàn)平臺(tái)搭建56
• 5.3 TST-TFPMLG控制系統(tǒng)發(fā)電實(shí)驗(yàn)56-62
• 5.3.1 無(wú)源單位內(nèi)功率因數(shù)控制實(shí)驗(yàn)57-58
• 5.3.2 有源單位內(nèi)功率因數(shù)控制實(shí)驗(yàn)58-62
• 5.4 本章小結(jié)62-63
• 結(jié)論63-65
• 參考文獻(xiàn)65-69
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果69-71
• 致謝71

【相似文獻(xiàn)】

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