航空變頻交流起動(dòng)發(fā)電系統(tǒng)的起動(dòng)控制策略研究.pdf

1、變頻交流電源系統(tǒng)以其高可靠性、體積重量小、容量大，并且能夠匹配恒頻電源系統(tǒng)的大部分負(fù)載，因此成為當(dāng)前先進(jìn)民用飛機(jī)的主流電源系統(tǒng)。為進(jìn)一步減輕系統(tǒng)體積重量，起動(dòng)發(fā)電一體化成為變頻交流電源系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)。然而變頻交流發(fā)電機(jī)應(yīng)用于起動(dòng)過(guò)程中面臨諸多問(wèn)題，對(duì)起動(dòng)控制策略的研究勢(shì)在必行，也逐漸成為各大航空電氣公司以及院所高校研究的熱點(diǎn)。
　　三級(jí)式同步電機(jī)是當(dāng)前航空電源系統(tǒng)最常用的無(wú)刷勵(lì)磁同步電機(jī)，勵(lì)磁控制策略和起動(dòng)控制策略的研究是基于該

2、電機(jī)的無(wú)刷勵(lì)磁起動(dòng)發(fā)電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)起動(dòng)功能的關(guān)鍵，國(guó)內(nèi)外學(xué)者均對(duì)其展開(kāi)了大量的研究工作。本文開(kāi)展對(duì)無(wú)刷勵(lì)磁同步電機(jī)的勵(lì)磁和起動(dòng)控制的實(shí)現(xiàn)以及協(xié)調(diào)控制技術(shù)的研究，詳細(xì)分析與驗(yàn)證了交、直流勵(lì)磁一體化控制策略的可行性，在此基礎(chǔ)上，提出一種基于氣隙磁鏈?zhǔn)噶靠刂频臒o(wú)刷勵(lì)磁同步電機(jī)起動(dòng)控制策略，實(shí)現(xiàn)了變頻交流電源系統(tǒng)的起動(dòng)控制功能。
　　本文首先針對(duì)勵(lì)磁繞組開(kāi)路型三級(jí)式同步電機(jī)的新型結(jié)構(gòu)，建立其數(shù)學(xué)模型，并詳細(xì)分析了新型勵(lì)磁機(jī)和主電機(jī)在起動(dòng)過(guò)程中

3、的控制策略；在此基礎(chǔ)上，提出一種基于氣隙磁鏈的矢量控制，實(shí)現(xiàn)了對(duì)起動(dòng)系統(tǒng)輸出轉(zhuǎn)矩的控制策略，并通過(guò)比較改進(jìn)型積分器與傳統(tǒng)型積分器的優(yōu)缺點(diǎn)，給出了氣隙磁鏈觀測(cè)的具體實(shí)現(xiàn)方案。
　　針對(duì)本文所提出的勵(lì)磁控制策略和起動(dòng)控制策略，基于無(wú)刷勵(lì)磁同步電機(jī)起動(dòng)系統(tǒng)的各部分的數(shù)學(xué)模型，搭建了變頻交流電源起動(dòng)系統(tǒng)的仿真模型，通過(guò)仿真模型初步驗(yàn)證了控制策略的可行性；最后，以TMS320F28335作為主控芯片構(gòu)建了系統(tǒng)的硬件平臺(tái)并編寫(xiě)了相關(guān)程序，對(duì)本