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- 航空中频逆变电源神经网络实时预测控制
- 作者： 王海涛 来源： 北京航空航天大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 直升机 航空中频逆变电源 神经网络 预测控制 PI电压调节器
- 描述： 随着机载设备中整流性负载如大功率雷达、交流变频伺服系统大量应用，航空电网的谐波问题也愈来愈严重，负载的非线性特征也愈来愈突出，基于传统理论的稳压控制方法在负载扰动和变化情况下已经无法达到满意的控制效果。本论文针对航空中频逆变电源(Aerial Intermediate Frequency Inverter Power Source，AIFIPS)提出了一种基于神经网络的实时PID交流电压控制方案，根据航空交流电源供电系统中的PID控制策略,利用神经网络的优点设计了神经网络实时PI电压控制器，所设计的神经网络实时PID电压控制器结构简单,权值调整计算量小、交流电流响应速度快，同时用混合神经网络作为AMFIPS系统辨识器,用多步预测性能指标函数实现了实时在线训练，本文主要对电感电流、电容电流两种电流瞬时值反馈方式进行了比较研究，分析了两种控制方式下系统的频域特性，设计了电压调节器，指出电容电流反馈方式的逆变器有更好的带整流性负载能力；研究了有效值调节器的设计，有效值调节可以减小系统的稳态误差，使得系统的输出特性变硬；研究了基于微控制器的电压基准信号的产生方法，分析了基准信号的频谱特性，研究了由单相基准合成三相基准信号的方法；分析设计了基于智能模块IPM的电路；设计了基于反激变换器的多路输出辅助电源，分析了吸收电路的特性，给出了设计原则。 根据神经网络控制方法设计了10kW某型直升机交流地面电源，在空载、阻性负载和整流性负载等条件下进行了实验研究，验证了上述理论分析的正确性和可行性。该逆变器具有输出电压稳定、THD较低等特点，容易构成并联系统或三相逆变系统。理论分析和实验仿真对比研究的结果,表明所提出方法具有优越的动态性能和鲁棒性。
- 某型航空发动机整机振动特性分析
- 作者： 王海涛 来源： 南京航空航天大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 航空发动机 振动 双转子系统 临界转速 动刚度
- 描述： 发动机整机振动不仅使发动机的工作状态、发动机附件及仪表的工作状态受到影响,而且会使发动机的结构受到巨大的振动应力,影响发动机工作的可靠性。近年来,有限元计算技术和计算机技术的逐渐发展,为航空发动机整机振动特性的研究提供了必要条件。为保证航空发动机的工作安全、可靠,本文针对某型双转子航空发动机结构特点,进行了整机振动特性相关分析;从转子的临界转速特性分析、机匣振动特性分析到整机振动特性分析,开展了如下相关研究工作:第一,为了使发动机整机振动有限元模型合理可信,本文首先利用有限元理论对发动机机匣模型进行了一定的简化处理,计算了发动机机匣的振动模态及其各主支承处的静刚度与动刚度,比较了两者之间的差别。研究结果表明:由于发动机机匣在工作转速内固有模态的影响,考虑机匣及支承结构动刚度计算的转子临界转速更加合理、可靠,也表明了整机振动分析的必要性。第二,针对本文研究的航空发动机结构特点,分别分析了高、低压转子考虑机匣及其支承静、动刚度模型下的临界转速特性。第三,利用传递矩阵法计算了发动机高、低压转子临界转速,并与有限元模型进行了对比。研究结果表明:在相同支承刚度下,传递矩阵法与有限元法计算结果误差在10%以内,计算结果可信。第四,建立了某型航空发动机整机振动分析模型,进行了整机振动特性分析,分析了双转子耦合效应对系统临界转速的影响,研究了螺栓连接、不同支承刚度、不同转速比对系统临界转速的影响。研究结果表明:对于本文研究的双转子航空发动机,运用整机模型计算其转子的临界转速更加合理,其计算结果更接近于实际。