鱼雷电机软开关逆变控制系统谐振匹配策略研究

为了降低鱼雷电动力系统的传统硬开关变频器工作时对雷体内其他设备的电磁干扰,提出了一种鱼雷电机软开关PWM逆变器,阐述了其结构组成及工作原理,重点讨论了如何把软开关技术和PWM技术结合这一关键问题,提出了谐振匹配的理论.通过分析软开关零电压条件的产生机理,提出为了实现逆变桥上开关管的零电压开通和关断,谐振环节辅助开关的开始工作时刻要提前于主开关信号开通时刻一个时间,即把主开关信号向后平移一个时间.通过实验验证了这一方法的正确性和可行性,其在鱼雷电动力系统应用具有广阔前景.     

鱼雷电驱动系统VSS-DTC控制应用及仿真

针对鱼雷直流驱动系统结构复杂、电机转速和容量受限的问题,提出了采用直接转矩控制的永磁同步电机鱼雷电驱动系统。为了解决转矩控制中,电机存在磁链和转矩脉动较大,逆变器开关频率不恒定的问题,本文将滑模变结构控制策略引入永磁同步电机直接转矩控制中,仿真结果显示VSS-DTC控制能有效的改善系统的动、静态运行性能。     

鱼雷内部电磁干扰测试与诊断

贯穿整个鱼雷研制过程的电磁兼容性需要以试验作为辅助手段来检验,然而要求设计人员都到规范实验室去解决电磁干扰问题是不现实的。本文利用频谱分析仪、电流探头等通用仪器构建测试系统,旨在实现对产品进行电磁干扰的测量,通过分析干扰信号频率和带宽等特征确定干扰源,并提出了产品电磁兼容测试诊断步骤,经工程应用表明,构建的测试系统能及时、简单、有效地解决鱼雷产品中出现的电磁干扰问题。     

双位移随机脉冲位置调制技术在DC-DC变换器中的研究

PWM调制技术由于开关的高速动作会产生很高的 、 ,导致严重的电磁干扰。随机脉宽调制技术是一种在不增加额外设备的情况下,减小系统EMI的有效方法。本文提出了一种新颖的双位移随机脉冲调制方法(DRPPM),该方法保持采样周期不变,在传统随机位移调制的基础上,增加了一个独立的位移变量,由于两个随机变量同时作用,使得随机效果更加明显。通过MATLAB仿真验证了该方法的可行性和正确性,并在TMS320F28335的DSP上进行了实验验证。仿真和实验结果均表明该方法可以有效减小DC-DC变换器在开关频率处的谐波峰值,使得输出电压谐波成分更加均匀的分布在较宽的频带范围内,从而改善系统的电磁干扰。     

鱼雷电机-艉轴系统振动与声辐射特性分析

采用结构有限元软件ANSYS和声学边界元软件SYSNOSIE,对鱼雷电机一艉轴系统振动与声学特性数值计算问题进行了研究,建立了带有电机和轴系装置的鱼雷部分舱段的FEM／BEN数学模型。计算了在电机支撑架为刚性支撑和弹性支撑2种情况下,流固耦合模型结构的振动模态以及基于模拟电机激励下的频响分析。获得了鱼雷结构振动响应特征参数。以振动频响分析计算结果作为声学边界条件,比较了2种情况下结构噪声向外辐射的能力。最后考虑了电机空气动力噪声和敷设吸声材料,采用直接边界元法,对鱼雷近场声学特性进行了计算,计算结果表明,用AN- SYS和SYSNOSIE软件能合理地对鱼雷振动及声学特性进行分析,为工程设计提供了有效的工具。     

鱼雷自导系统BIT设计与分析

机内测试（BIT）是一种仅依靠自身内部硬件及软件实现系统测试的技术,鱼雷自导系统机内测试技术是改善鱼雷测试性、维修性和故障诊断能力的重要途径。该文介绍了一种用于鱼雷自导系统采用集中式BIT结构和板内ROM式BIT的软硬件设计的BIT技术,定性分析了其主要功能、结构划分和设计依据,给出了检测流程图,并指出了多条有效降低BIT结构虚警的途径。根据文章给出的测试性预计方法,对该系统的分析预计可知,该白导系统BIT具有较高的故障检测率,符合设计要求。     

利用TMS320F240实现鱼雷异步交流电机的直接转矩控制

对鱼雷异步交流电机数学模型和直接转矩控制原理进行了分析，给出了系统硬件框图；根据TMS320F240的特点，设计了一种基于数字信号处理器TMS320F240的鱼雷异步交流电机直接转矩控制系统，最后对系统进行了实验。实验结果表明，电机能稳定、可靠运行，且噪音很低，可以实现鱼雷电动力系统的平滑无级调速，系统能够实现电机快速动态响应这一特征。     

信息动态

为争夺国际鱼雷武器市场,意大利白头公司于今年2月推出一型世界首例性能优异的光纤制导潜射重型鱼雷。该雷为电动力(反转电机)推进,采用功能强大的Astra新一代声学自导头,在被动探测方面性能尤佳,采用光纤制导(对鱼雷无电磁干扰、利于中远距离制导、传输信息量大、可实现发射舰与鱼雷的双向传输和制导精度与距离无关等优点),具有很高带宽和极远控制能力。据称,该型鱼雷问世将会受到同行业的关注。     

对火箭助飞鱼雷一体化设计的思考

火箭助飞鱼雷是鱼雷技术和火箭技术的有机结合，传统的设计是将鱼雷作为助推火箭的弹头。火箭和鱼雷各自具有独立的动力、控制和测试记录系统。本文提出了一种新的设计思想，即火箭助飞鱼雷的一体化设计。助飞火箭和鱼雷共用控制系统(操舵机构除外)和测试记录系统。按照空中飞行体和水下航行体各自的控制数学模型和测试记录要求，配制相应软件，达到优化设计的目的。     

基于智能功率开关 BTS6143D 的车辆雨刷电机起动控制方案设计

传统车辆雨刷电机采用继电器与保险丝的起动控制模式,此模式所引起的瞬间电流会对整个电网产生冲击和电磁干扰.为解决此问题设计了一种基于微控制器和智能功率开关的雨刷电机起动控制方案.试验表明该方案起动电流峰值得到了有效的控制,电机起动平稳,证明该硬件及软件方案是可行的.     

一种基于最小二乘法的鱼雷推进电机参数辨识方法

鱼雷推进电机在运行过程中,由环境温度改变引起的电机参数(包括电阻、电感、风阻系数等)变化会对控制性能造成不确定的影响。本文以电机的微分方程为基础,直接构造基于最小二乘法的目标函数,从而得到电机参数。该方法原理简单、运算量小、实时性高、适用范围广,特别是无需特定的激励源,只需采用脉宽调制激励源就可以得到理想的辨识效果,避免了伪随机序列激励对系统运行造成的影响。     

采用三次谐波积分法的AUV无传感器永磁无刷直流电机起动方法

为降低电机制造成本,简化电机结构,实现自主式水下航行器（AUV）的稀土永磁无刷直流电机（BLDCM）无位置传感器控制,该文分析了BLDCM应用于AUV的特点,介绍了三次谐波积分法的工作原理及获取方法。通过测量电机的三相电压来确定逆变器功率管是否导通和导通顺序;通过三次谐波积分信号和直流电压计算转速,确定逆变器初始起动占空比和功率管换相时刻。仿真结果表明,采用该起动方法的三次谐波积分控制可以满足AUV永磁无刷直流电机的无传感器控制。     

对转鱼雷永磁同步推进电机直接转矩控制系统设计

为了提高鱼雷电机的效率和转矩密度,介绍了对转永磁同步电机的结构,探讨了对转永磁同步电机的直接转矩控制技术,推导了对转永磁同’步电机的数学模型,建立了电机仿真模型,分析了电机设计原理。为了保持双转子的等速,设计了一种新型对转永磁同步电机的直接转矩控制系统,提出了电机扰动情况下的双转子转速跟随方案,并进行了仿真。仿真结果和理论分析吻合,证明了直接转矩控制技术可以很好地实现对转永磁同步电机的调速,且控制过程简单,转矩响应迅速,鲁棒性强。     

基于变结构控制理论的反鱼雷鱼雷纵向运动控制建模与仿真

研究了变结构控制技术在反鱼雷鱼雷（ATT）纵向运动控制中的应用,建立了鱼雷航行纵向运动数学模型与变结构控制模型。仿真分析可知,该控制系统具有很好的动态特性,对模型参数具有高鲁棒性、系统稳定性及很强的抗干扰能力。研究结果表明,采用变结构控制方法能解决反鱼雷鱼雷纵向运动控制中存在的参数不确定和抗干扰问题。     

水下航行器板壳结构阻尼设计方法

鱼雷壳体、潜艇外壳、自主式水下航行器(AUV)舱壁等薄壳结构的抗振保护和噪声控制是确保其可靠完成任务的重要指标,而上述薄壳结构又是由不同几何尺寸的板壳结构组合而成。本文利用模态阻尼比的提取方法对阻尼夹层板壳进行有限元计算,将阻尼减振结构应用到壳体设计上,并对不同阻尼结构、材料、厚度以及分布位置等方面的减振效果进行了分析计算,结果表明,该方法在航行体壳体减振设计方面具有很好的应用前景。     

鱼雷高空投送载体结构设计特性研究

由于现代战争的空中化进程加剧,制空权的争夺日趋激烈,因此高空投送鱼雷（HADT）的出现符合现代化武器的发展趋势。分析了高空投送载体在制导滑翔炸弹（GGB）及高空反潜武器概念上的应用和研制现状,在此基础上,比较了HADT与GGB之间的异同点,并从刚强度、环境适应性、导航控制、＂可展开＂、＂可分离＂等5个方面探讨了鱼雷高空投送载体的结构设计特性,提出了相应的设计策略,为HADT的设计研发提供思路。     

基于变量燃料泵的无级变速活塞式发动机性能研究

对于开式循环热动力推进系统实施转速闭环控制是提高武器效能的方法之一。本文从热动力推进系统发展无级变速的必要性、可实现性以及安全特性的角度出发,提出了基于变量燃料泵的活塞式发动机无级变速转速闭环控制技术方案,变量燃料泵可满足在任意指令工况（变速、变深）的流量要求,发动机控制单元（ECU）采用变结构控制律可实现无级变速及稳定工况的控制精度。仿真结果表明,基于变量燃料泵的转速闭环控制系统可以满足活塞式发动机的性能要求,说明无级变速技术热动力推进系统应用在鱼雷中是可行的。