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- 航空发动机内置式永磁容错发电系统的研究
- 作者： 余诗怡 郝振洋 来源： 航空学报 年份： 2016 文献类型 ： 期刊 关键词： 内置式发电系统 Id解析法 弱磁控制 容错控制 永磁电机
- 描述： 针对内置式航空发电系统高功率密度、高可靠性和高输出性能的要求,提出了基于三相四桥臂的航空用永磁容错发电系统。利用永磁容错电机大电感的特点,改进了传统弱磁控制算法,提出了简单高效的直轴电流Id解析法弱磁控制,通过实时计算弱磁电流给定实现了宽速范围(3倍额定转速)内的恒压发电控制。同时,根据容错电机磁隔离的特点,以保证故障前后电机定子磁场为圆形旋转磁场为前提,结合电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法实现了单相断路或短路故障的容错发电控制。通过MATLAB仿真验证了控制算法的正确性。最后,对一套7.5kW永磁容错发电系统进行了算法验证实验,验证了I_d解析法弱磁控制和容错控制的可行性,为后续的系统性能测试打下基础。
- 航空Vienna整流器故障诊断与容错控制
- 作者： 郝振洋 徐子梁 陈宇 任小永 张之梁 来源： 电工技术学报 年份： 2021 文献类型 ： 期刊 关键词： 容错控制 故障诊断 Vienna整流器 空间矢量脉宽调制(SVPWM)
- 描述： Vienna整流器因其高效率、高功率密度等优点得到广泛的关注,为满足航空应用中高可靠性的要求,研究Vienna整流器故障诊断和容错控制非常有必要。该文通过分析Vienna整流器在单个开关管开路故障情况下输入电流的特点,首先提出一种基于固定相位电流变化率的故障诊断方案;然后对等效空间矢量脉宽调制(SVPWM)方式下故障情况的矢量特性进行分析,提出一种通过矢量替代与合成,实现在大部分区域维持三电平运行,小部分区域转化为不控整流运行的容错控制策略;最后通过仿真和实验验证了所提策略的可行性。
- 一种适用于航空发电机系统的闭环I/f控制方法
- 作者： 郝振洋 孙枫涛 季志豪 景新元 曹鑫 来源： 航空学报 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 起动发电系统 根轨迹分析 I/f控制 永磁同步电机 瞬时功率
- 描述： 航空发动机起动发电系统要求在热机与冷机情况不同负载转矩未知且突变明显时都能够可靠起动，且要求起动时间尽可能短。传统的永磁同步电机开环I/f控制方法存在转速调节时间长、电流利用率低、给定电流与负载转矩不匹配时易发生失步现象等问题，因此并不适用于航空发动机起动发电系统。针对此问题，本文提出了一种基于瞬时功率检测的改进闭环I/f控制策略，通过检测瞬时有功功率的扰动量对给定电流矢量的角速度进行补偿，增加系统阻尼转矩分量，加快转速收敛；通过检测瞬时无功功率调节电流矢量幅值，使电机工作在最大转矩/电流比状态，适应负载转矩的突变。同时建立了基于小信号的线性化模型，对传统开环I/f与改进闭环I/f控制方法的稳定性及鲁棒性进行了分析，选取了合适的阻尼补偿系数。最后通过仿真及实验验证了改进闭环I/f起动控制方法可以减小升速阶段转速波动约±60r/min，减小转速达到稳定的收敛时间约0.3s，提高电流利用率约20%，且能够适应航空发动机起动发电系统中未知且突变的负载转矩，及时对给定电流进行调整，不再会出现失步现象，实现可靠起动，可以有效地应用在航空发动机起动发电系统中。
- 航空Vienna整流器缺相控制方法
- 作者： 徐子梁 任小永 吴玲燕 陈乾宏 郝振洋 来源： 电工技术学报 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 三相不平衡 单相空间矢量调制 Vienna整流器 缺相控制
- 描述： Vienna整流器因其高功率密度、高可靠性等优点，适用于多电飞机的交流供电系统。航空电网对可靠性有很高的要求，需要考虑电网不平衡甚至缺相故障的情况。当电网出现三相不平衡情况时，需要采取合适的控制方法消除电网负序分量对整流器输入输出性能的影响。而当电网出现缺相故障时，常规的三相控制方法失效，整流器通常需要停机保护，这降低了供电系统的可靠性。为了使整流器在电网缺相故障下维持输出功能，本文通过分析缺相状态下Vienna整流器的工作模态，提出了一种单相空间矢量调制方法，并设计了相应的控制环路，使得整流器在缺相状态下能够维持稳定的直流输出，并同时给出了一种缺相判断方法。通过仿真和实验验证了所提Vienna整流器缺相控制方法的有效性。