飞机上冲压空气涡轮(ram air turbine,RAT)的工作环境具有风速、飞行高度和温度上的随机性,需在诸多工况下都保持稳定运行。该研究对来流空气作用下的冲压空气涡轮调速系统进行了控制学建模,基于此模型开展多种工况下的稳定性分析。首先...飞机上冲压空气涡轮(ram air turbine,RAT)的工作环境具有风速、飞行高度和温度上的随机性,需在诸多工况下都保持稳定运行。该研究对来流空气作用下的冲压空气涡轮调速系统进行了控制学建模,基于此模型开展多种工况下的稳定性分析。首先,根据涡轮工作原理,针对某型RAT的调速系统建立了能够反映涡轮真实响应的动力学模型;然后,将调速系统在转速平衡状态附近做线性近似处理,得到能够描述调速系统在负载扰动下稳定性的闭环控制模型,结合动力学模型的仿真结果和控制学模型的理论计算,分析了涡轮在负载冲击下的响应特性;最后,对调速系统进行稳定性评估,系统地研究了调速系统在不同工作环境中的稳定性规律。数值仿真结果表明,所建立的闭环控制模型能准确反映RAT调速系统的稳定性程度,在风速大、飞行高度低的工况中该系统稳定程度最薄弱。展开更多
为解决无刷直流电机(brushless DC motor,BLDC)驱动器测试成本高、周期长、风险大的问题,本文提出一种基于线性自抗扰控制(linear active disturbance rejection control,LADRC)的电机模拟器设计方案。该方法首先通过电力电子变换器构...为解决无刷直流电机(brushless DC motor,BLDC)驱动器测试成本高、周期长、风险大的问题,本文提出一种基于线性自抗扰控制(linear active disturbance rejection control,LADRC)的电机模拟器设计方案。该方法首先通过电力电子变换器构建电机模拟器硬件,并在传统电流单闭环控制基础上加入转速外环,以模拟电机的端口电气特性。针对负载突变、参数摄动等内外扰动导致的控制性能下降问题,引入LADRC策略代替传统PI控制,其核心是利用线性扩张状态观测器(linear extended state observer,LESO)实时估计并补偿系统“总扰动”,从而增强系统的鲁棒性。在RT-BOX半实物仿真平台的对比实验结果表明,与传统PI控制相比,所提LADRC策略在扰动工况下具有更强的抗扰动能力、更快的动态响应与更高的控制稳定性。本研究证实了所提电机模拟器方案的可行性与LADRC策略的优越性,为开发高性价比、可靠性的驱动器测试平台提供了有效途径。展开更多
文摘飞机上冲压空气涡轮(ram air turbine,RAT)的工作环境具有风速、飞行高度和温度上的随机性,需在诸多工况下都保持稳定运行。该研究对来流空气作用下的冲压空气涡轮调速系统进行了控制学建模,基于此模型开展多种工况下的稳定性分析。首先,根据涡轮工作原理,针对某型RAT的调速系统建立了能够反映涡轮真实响应的动力学模型;然后,将调速系统在转速平衡状态附近做线性近似处理,得到能够描述调速系统在负载扰动下稳定性的闭环控制模型,结合动力学模型的仿真结果和控制学模型的理论计算,分析了涡轮在负载冲击下的响应特性;最后,对调速系统进行稳定性评估,系统地研究了调速系统在不同工作环境中的稳定性规律。数值仿真结果表明,所建立的闭环控制模型能准确反映RAT调速系统的稳定性程度,在风速大、飞行高度低的工况中该系统稳定程度最薄弱。
文摘为解决无刷直流电机(brushless DC motor,BLDC)驱动器测试成本高、周期长、风险大的问题,本文提出一种基于线性自抗扰控制(linear active disturbance rejection control,LADRC)的电机模拟器设计方案。该方法首先通过电力电子变换器构建电机模拟器硬件,并在传统电流单闭环控制基础上加入转速外环,以模拟电机的端口电气特性。针对负载突变、参数摄动等内外扰动导致的控制性能下降问题,引入LADRC策略代替传统PI控制,其核心是利用线性扩张状态观测器(linear extended state observer,LESO)实时估计并补偿系统“总扰动”,从而增强系统的鲁棒性。在RT-BOX半实物仿真平台的对比实验结果表明,与传统PI控制相比,所提LADRC策略在扰动工况下具有更强的抗扰动能力、更快的动态响应与更高的控制稳定性。本研究证实了所提电机模拟器方案的可行性与LADRC策略的优越性,为开发高性价比、可靠性的驱动器测试平台提供了有效途径。
