某型航空涡轴发动机起动过程控制研究

针对涡轴发动机起动过程复杂的特点,提出了"跟踪-微分器"的二阶动态结构来对其加速过程进行控制;首先,在对涡轴发动机起动过程分析的基础上,给出了其起动控制逻辑;其次,通过对起动过程主燃油供油系统规律分析,给出了起动过程的供油计划,并采用"跟踪-微分器"的二阶动态结构来求取转速加速度;最后,对所研究的涡轴发动机起动过程控制规律进行了仿真验证;仿真结果表明,所设计的过程控制方法满足起动时限的要求,且不超温超转,达到了系统设计要求。     

三级式同步电机的自抗扰起动控制

受环境的随机性以及气动效应的影响,航空发动机在起动的过程中会表现出不同的负载特性,采用现有的基于PID调节的起动控制策略,难以获得稳定的起动加速性能.针对该问题,本文分析了三级式同步电机的起动控制数学模型,分别研究了转速环、电流环以及角度环的自抗扰控制器,用以处理电流及电磁转矩方程中的未知外扰和模型耦合项,并通过仿真及实验与现有的起动控制策略进行了对比分析.结果表明,新设计的起动控制策略具有较强的扰动抑制能力,在不同的发动机状态下可以达到较为一致的起动加速性能,相比采用PID调节的控制方法具有较大优势.     

微处理机控制飞机发动机起动的研究

<正> 前言无论是航空涡轮发动机还是活塞式发动机,它们都没有起动力矩,即不能依靠自身旋转起来。为了使它能够开始工作,就必须由外界动力将发动机拖到一定的转速,同时点燃燃油使发动机产生动力矩。这一过程就叫做发动机的起动。目前我国使用和生产的发动机的起动大部分采用起动发电机来完成。例如:QF-6、QF-12等。它们开始作为电动机状态起动发动机,当到达某一转速之后就改为发电机工作状态。飞机发动机起动的迅速性和可靠性,对于保证和提高飞机技术战术性能都有极其重要的意义。为此目的,目前飞机发动机的电气起动通常采用分级进行。如三     

基于云粒子群小波网络的发动机起动模型辨识

起动过程是航空发动机顺利进入正常工作的前提,为了克服过程中存在的部件低转速特性获取困难,保证飞行安全,针对机理建模难度大和传统神经网络辨识建模易陷入局部最优、过学习等问题.为解决上述问题提出了一种云粒子群小波网络的起动模型辨识的新方法,方法采用的辨识网络兼具了云粒子群的全局快速寻优能力和小波网络良好的非线性逼近能力,并通过某发动机起动数据样本的训练,建立了起动模型,仿真结果表明方法的辨识精度高、鲁棒性好、泛化能力强,验证了起动过程合理性,为进-步研究起动性能提供了一种可靠的新途径.     

航空发动机外推部件特性的检验方法分析

在发动机起动模型过程中需通过外推方法获取发动机的低转速部件特性,目前尚无对外推得到部件特性的评价方法和使用过程中的修正方法.针对此问题,在分析压气机、涡轮等部件特性的一般性规律的基础上,将低转速部件特性描述为线性或者近似线性的关系,建立了航空发动机低转速部件特性的评价和修正指导方法,将该方法分别应用于某一已知压气机特性的验证和某型发动机的起动建模的过程中低转速部件特性的修正,仿真结果表明,发动机核心机转速的精度在2％以内.压气机出口总压和涡轮进口温度的动态精度分别为3％和2％.使用该方法不仅可以对外推的部件特性合理性进行判断和评估,还可以指导发动机低转速部件特性的修正,避免部件特性外推和修正过程的盲目性.     

基于变结构控制发动机转速性能研究

在发动机转速性能优化过程中,针对于传统滑模变结构控制在发动机转速控制中出现的转速抖振现象造成系统不稳定。传统的滑模变结构控制方法不能解决高频抖动问题,无法直接应用到系统中。为解决上述问题,提出通过采用模糊滑模变结构(F-SMC)的控制方法,消除高频抖振对控制器性能的影响.首先,在变结构控制变量的基础上引入模糊控制分量;其次对模糊控制分量进行了设计,并在MATLAB软件上进行了计算机仿真.仿真结果表明,采用模糊滑模方法使汽车发动机转速控制器可以提高系统的鲁棒性。     

基于模型参考自适应的速度估计方法

为解决无速度传感器感应电动机矢量控制系统的速度估计问题,以模型参考自适应的理论为基础,利用感应电压矢量进行转速估计并进行仿真,转速估计结果理想,仿真实验所得到的波形与理论分析结果是一致的。并且使相应的无速度传感器矢量控制系统具有良好的静、动态性能。证明了采用模型参考自适应系统,利用感应电压矢量进行转速估计方法的正确性和可行性。     

激光跟踪仪精密伺服系统建模及仿真研究

设计高性能的精密伺服系统,为激光跟踪仪实现跟踪和精密测量,针对精密伺服系统转速低、响应快、精度高的性能要求,提出一种永磁同步电机(PMSM)矢量控制原理及空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法的精密伺服系统建模的方法,在Matlab/Simulink环境中搭建了位置、速度和电流三闭环控制系统仿真模型.仿真结果验证了上述系统模型的有效性,通过使用变速积分PI算法进行PI调节器设计对仿真模型进行优化,最终实现精密伺服系统在低转速范围内,能够快响应、高精度平稳运行.结果证明,提出的建模方法为实际控制系统设计、调试和运行提供了充分的理论依据.     

汽车发动机实时仿真培训器的设计和实现

汽车工业的迅猛发展对相关发动机技术人员提出了更高的要求,而现在的汽车发动机培训方式很难满足实际需要.介绍了一种为了满足现代汽车技术实习培训教学的要求而设计开发的汽车发动机实时仿真培训器.文中介绍了汽车发动机实时仿真培训器的系统构成和发动机实时仿真及故障模拟电子单元(REFEU), 其中,重点介绍了进气歧管负压和发动机转速的仿真以及故障模拟的实现.该仿真器能够动态再现发动机的工作过程及相关信号的变化规律,并且培训教师能根据教学需要设置实际发动机运行过程中碰到的各类故障.目前,该仿真器已经投入实际应用中,并取得了良好的教学效果.     

基于Dymola的航空发动机尾喷管建模与仿真

简要介绍了发动机尾喷管的数学模型，基于特性方程建立了一种能够达到设计精度要求的快速简单的尾喷管性能仿真模型。该模型具有速度快，适用于大量计算等优点。用Modelica语言和Dymola编译器实现了尾喷管的性能仿真。通过发动机系统级模型的仿真实验，验证了尾喷管模型的有效性。结果表明，采用建立的性能仿真数学模型能够模拟尾喷管性能，并能够实现非设计转速小流量工况下的性能仿真，为设计尾喷管提供了一个有力的工具。     

ISG混合动力电动汽车控制策略仿真研究

控制策略是混合动力汽车的关键技术,直接影响混合动力汽车整车性能.ISG混合动力汽车中发动机和电机输出转矩在同轴上耦合,工作要求具有独特性.通过对驱动结构和工作要求分析,以优化整车动力性和燃油经济性为目标,提出了针对ISG混合动力系统的电辅助控制策略,制定了各行驶工况下的控制逻辑.建立了相关控制模型,在Advisor软件平台上对控制策略进行了仿真.仿真结果表明,提出的电辅助控制策略完全适用于ISG混合动力汽车,与传统汽车相比,整车动力性和燃油经济性均得到进一步提高.     

ISG混合动力城市客车性能仿真研究

该文简述了国内外混合动力汽车系统结构，重点分析了ISG混合动力城市客车的结构及优缺点。基于Matlab／Simulink，建立了柴油机模型、电机模型、离合器模型以及整车模型。以优化车辆动力性和经济性为目标，提出了针对ISG混合动力城市客车的能量分配控制策略。以不同功率的发动机与不同功率ISG电机的配比，寻求最优的混合比，从而得出一个最佳的功率匹配，以获得最优的经济性和动力性能。仿真结果表明，按照该混合比的混合动力系统能显著提高车辆的动力性和经济性，为零部件的选型提供了理论依据。     

新型两相TFPM两种控制方式的建模与仿真研究

横向磁场永磁电机具有高转矩密度等优点,但其转矩脉动严重地影响了输出转矩特性。提出一种改进的直接转矩控制方法,通过增加电压矢量数量及磁链区域的进一步细分,并重新设计开关表,改变定子磁链和转矩的估测模型及磁链角的获取,使开关频率增加,模型更加精确,转矩脉动减小,电机得到平稳运行。构建横向磁场永磁电机控制系统仿真模型,并与电流滞环跟踪控制进行对比分析。研究结果表明,改进的直接转矩控制减小了转矩脉动,增加了负载转矩和转速最大值,使横向磁场永磁电机工作性能得到提升。     

基于SVPWM及ADRC算法的无刷电机转矩脉动抑制控制系统研究

针对无刷电机运行过程中的转矩脉动,提出了采用空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse WidthModulation,SVPWM)及自抗扰控制(Active Disturbance Rejection Control,ADRC)的无刷电机转矩脉动抑制控制系统,并在Simulink中建立了基于SVPWM、ADRC算法的无刷电机控制器仿真模型,仿真结果表明,以上两种算法可以有效解决转矩脉动的问题.     

基于滑模变结构的感应电动机直接转矩控制

针对感应电动机常规直接转矩控制中存在磁链、转矩脉动大,低速控制不精确等问题,在建立α-β坐标系感应电动机数学模型的基础上,提出了一种基于滑模变结构的新型直接转矩控制方法。该方法利用转速滑模变结构控制器代替常规直接转矩控制中的PI控制器,可有效减小常规直接转矩控制中的磁链和转矩脉动,增强了系统的稳定性。仿真结果证明了该方法的正确性。     

Compensation of torque ripple in high performance BLDC motor drives

Brushless DC motor drives (BLDC) are finding expanded use in high performance applications where torque smoothness is essential. The nature of the square-wave current excitation waveforms in BLDC motor drives permits some important system simplifications compared to sinusoidal permanent magnet AC (PMAC) machines. However, it is the simplicity of the BLDC motor drive that is responsible for causing an additional source of ripple torque commonly known as commutation torque to develop. In this paper, a compensation technique for reducing the commutation torque ripple is proposed. With the experimental results, the proposed method demonstrates the effectiveness for a control system using the BLDC motors that requires high speed and accuracy.     

无刷直流电机转矩脉动抑制研究

在电力电子技术发展的研究中,无刷直流电机系统具有转矩电流比高、转速高、动态性能好、可靠和易于控制等优点,在中小功率驱动场合应用广泛;但缺点是换相转矩脉动大,一定程度上制约了无刷直流电机的应用。为提高电机精度和稳定性,针对无刷直流电机换相转矩脉动的问题,采用补偿方法,分析了HPWM-LON调制方式对无刷直流电机换相转矩脉动的影响,提出了一种直接面向转矩脉动的补偿方法,建立了Psp ice仿真模型,通过对仿真结果的分析和比较,得出了这种转矩脉动补偿方法能有效的抑制转距的脉动,提高性能精度,消除了转矩脉动产生的噪音。     

基于空间矢量脉宽调制策略的船用永磁同步电机控制仿真

随着船舶吊舱技术以及永磁电机及其控制技术的发展,永磁同步电动机开始迅速应用于船舶吊舱电力推进系统中。针对船用电机的转速和转矩在过渡过程中波动很大的现象,引入了空间矢量脉宽调制方案,结合永磁同步电机数学模型及船桨模型,搭建了基于空间矢量脉宽调制策略的船用永磁同步电机仿真模型。仿真结果表明空间矢量脉宽调制方式可有效减小转矩的脉动,电机推进系统有良好的动态响应效果。为船舶电力推进系统的研究提供了新的思路。     

无刷直流电机转矩脉动的机理及仿真分析

无刷直流电机(BLDCM)以其体积小、可靠性及效率高和其输出转矩大的特性在机器人、精密仪器设备等很多领域中得到了广泛的使用,但其固有的电磁转矩脉动却也限制了其应用的范围,这也是对其研究的重点和难点.介绍了无刷直流电机转矩脉动的成因,并对4种PWM调制方式下产生的转矩脉动进行分析得出最佳的控制方案,最后利用Matlab/Simulink进行建模仿真,对分析结果进行了验证.     

矿井提升机直接转矩控制系统转矩脉动最优控制

针对矿井提升机直接转矩控制系统低速段运行时存在转矩脉动过大的问题,提出了一种矿井提升机转矩脉动最优控制方法。该方法以预测模型为基础,采用零电压矢量注入方式进行最优电压矢量的占空比调整。整个占空比计算过程以转矩脉动最小为设计指标,采用在线计算的方式实时获得最优占空比。实验结果表明,该方法在低速时可有效减小电动机转矩脉动,获得优异的转矩控制性能。