飞行器供电系统建模分析研究

论文摘要

供电系统是整个飞行器以及飞航导弹系统的重要组成部分，供电系统的设计对于保证飞航式飞行器系统的安全性和可靠性具有至关重要的意义。论文在总结国内外飞行器供电系统数字仿真研究的基础上，以同性极式感应子式发电机系统为研究对象，利用仿真软件对系统的建模和仿真方法进行了研究。论文以典型的一型飞航式飞行器电气系统为基础，对其组成进行了梳理并建立了数学模型。主要对发电装置、电压调节装置和特性负载进行了数学建模，根据数学模型分析了供电系统稳定性的机理，针对关键参数的变化进行了影响稳定性的仿真，并根据仿真结果进行了进一步深入剖析。为实现飞行器上供电系统的稳定工作，其发电装置和负载可调节余地相对较少，则其输出电路电压调节器的设计就尤为重要。文中结合工程应用进行了鲁棒电压调节器的优化设计和仿真。此外，论文还对飞行器上用电负载进行了辨识和数学建模，进行了Z域和S域模型的求取，并建立负载等效电路。最终通过对供电系统各个环节的分析，全系统形成了完整的数学模，并根据数学模型对飞行器全系统工作稳定性进行了仿真分析。通过计算机仿真试验，验证了对系统稳定性分析结果的正确性，定量地给出了系统典型参数变化对系统稳定性的影响。提出了基于信息熵的最小熵设计发电机励磁控制器的方法，并给出了控制器的传递函数。通过计算机仿真验证了该方法的有效性。给出了系统建模的理论与方法，并利用惯导实测数据，建立了其数学模型。为准确分析弹上供电系统的稳定性提供了必要的理论基础。经过综合提炼和归纳总结的结论对飞航式飞行器供电系统的稳定性分析及励磁控制器的设计方面为设计者提供了一定的理论指导和技术支持。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 课题的来源、目的、意义
• 1.2 国内外领域的研究现状
• 1.4 本论文主要研究内容
• 第2章 电气供电系统的组成及其数学模型
• 2.1 电气系统的组成
• 2.2 供电系统模型
• 第3章 供电系统的稳定性分析
• 3.1 供电系统稳定性的机理分析
• 3.2 参数变化对系统稳定性的影响仿真分析
• 3.3 供电系统稳定性的深入剖析
• 第4章 鲁棒电压调节器设计与仿真
• 4.1 基于信息熵的最小熵控制器
• ∞理论的次优控制器与最小熵控制器的等价性'>4.2 基于H_∞理论的次优控制器与最小熵控制器的等价性
• 第5章 负荷辨识与建模研究
• 5.1 负载 Z 域模型的求取
• 5.2 负载 S 域模型的求取
• 5.3 负载等效电路模型的建立
• 第6章 飞行器供电系统稳定性仿真分析
• 6.1 感应子发电机模型与参数估计分析
• 6.2 供电系统稳定性仿真分析
• 结论
• 参考文献
• 致谢