航空電源系統(tǒng)測(cè)試平臺(tái)控制技術(shù)

王新芝 李玉冬

摘要

我國(guó)航空工業(yè)技術(shù)呈現(xiàn)著多電以及全電發(fā)展趨勢(shì)，機(jī)載用電設(shè)備數(shù)量在不斷的提。在此種環(huán)境中，為了提升航空電源系統(tǒng)的穩(wěn)定性，必須要對(duì)其系統(tǒng)分析?；诖?，文章主要對(duì)航空電源系統(tǒng)測(cè)試平臺(tái)控制技術(shù)進(jìn)行了研究分析，了解了其發(fā)展以及應(yīng)用現(xiàn)狀等進(jìn)行了論述分析。

【關(guān)鍵詞】航空電源系統(tǒng) 測(cè)試平臺(tái)控制 技術(shù)

飛機(jī)電源系統(tǒng)的主要的任務(wù)就是為飛機(jī)控制、導(dǎo)航、無線電通信、雷達(dá)等等裝置設(shè)備提供電源。飛機(jī)的電源系統(tǒng)供電質(zhì)量直接影響飛機(jī)設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，是保障飛機(jī)安全飛行的關(guān)鍵因素。為了提升飛機(jī)電源系統(tǒng)檢測(cè)效果，保障飛機(jī)電源系統(tǒng)的穩(wěn)定性，現(xiàn)階段主要通過專業(yè)的儀器設(shè)備進(jìn)行定期檢查，保障信息參數(shù)符合規(guī)定的技術(shù)指標(biāo)要求。對(duì)航空電源系統(tǒng)測(cè)試平臺(tái)控制技術(shù)進(jìn)行分析，可以提升飛機(jī)電源系統(tǒng)的穩(wěn)定性，保障飛機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行。

1 現(xiàn)代交流調(diào)速技術(shù)的發(fā)展

航空電源系統(tǒng)測(cè)試平臺(tái)控制技術(shù)的核心內(nèi)容就是大功率高速拖動(dòng)電機(jī)的調(diào)速控制，其直接影響著平臺(tái)控制技術(shù)的持續(xù)發(fā)展。電機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)現(xiàn)階段主要有直流調(diào)速以及交流調(diào)速兩個(gè)過程，而交流調(diào)速系統(tǒng)則主要可以分為以下幾個(gè)階段。

1.1 恒壓頻比控制

恒壓頻比控制階段主要的作用就是在實(shí)踐中對(duì)電機(jī)的供電頻率方式進(jìn)行有效的調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)整以及控制。而為了保證電動(dòng)機(jī)氣隙磁通的恒定性，在對(duì)其進(jìn)行調(diào)節(jié)的過程中必須要保證電機(jī)供電電壓的規(guī)律性以及平穩(wěn)性也在調(diào)整中轉(zhuǎn)變。此種控制思路的硬件電路較為簡(jiǎn)單，因?yàn)橄到y(tǒng)控制規(guī)律屬于一種穩(wěn)態(tài)值控制類型，屬于在一些等效電路中導(dǎo)出的控制方式，無法在高精度、高速度、調(diào)速范圍更寬的領(lǐng)域中應(yīng)用。

1.2 矢量控制

矢量控制具有良好的動(dòng)態(tài)調(diào)速性能，可以彌補(bǔ)恒壓頻比控制的問題與不足。矢量控制符合快速、精確性以及寬范圍的調(diào)速性能參數(shù)指標(biāo)。在運(yùn)行中，電機(jī)參數(shù)會(huì)在一定程度上影響調(diào)速，轉(zhuǎn)子磁鏈觀測(cè)方法也較為復(fù)雜，會(huì)導(dǎo)致其存在誤差性的問題，導(dǎo)致矢量控制在工業(yè)生產(chǎn)以及理論分析中存在較為顯著的差異性問題。

1.3 直接轉(zhuǎn)矩控制

直接轉(zhuǎn)矩控制策略則突破了傳統(tǒng)的解耦與坐標(biāo)變換的思維模式中，利用直接的方式進(jìn)行定子電壓以及電流檢驗(yàn)的方式，通過瞬時(shí)空間矢量理論確定磁鏈、轉(zhuǎn)矩之的給定數(shù)值，可以通過直接控制方式進(jìn)行處理。

而因?yàn)橹苯愚D(zhuǎn)矩控制與矢量控制理論存在一定的差異性，直接轉(zhuǎn)矩控制無需對(duì)交流電機(jī)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行簡(jiǎn)化處理，在實(shí)踐中可利用電子電阻測(cè)定定子磁鏈的方式有效的規(guī)避了復(fù)雜的觀測(cè)方式導(dǎo)致出現(xiàn)的誤差問題，操作過程簡(jiǎn)單明了，轉(zhuǎn)矩相應(yīng)較為迅速，是一種高動(dòng)靜態(tài)響應(yīng)性能的交流調(diào)速技術(shù)。

2 航空電源系統(tǒng)測(cè)試平臺(tái)中交流調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用

2.1 航空電源系統(tǒng)測(cè)試平臺(tái)控制技術(shù)的應(yīng)用

根據(jù)調(diào)查分析可以發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)階段在航空領(lǐng)域各個(gè)領(lǐng)域中應(yīng)用較為廣泛的電源系統(tǒng)測(cè)試平臺(tái)拖動(dòng)電機(jī)，多數(shù)為機(jī)械式調(diào)速控制、變頻調(diào)速式控制模式，而航空電源系統(tǒng)測(cè)試平臺(tái)中的變頻調(diào)速式拖動(dòng)電機(jī)則是通過恒壓頻比調(diào)速控制策略以及矢量控制方式進(jìn)行處理，直接轉(zhuǎn)矩方式雖然具有良好的響應(yīng)性能，而在實(shí)踐中并沒有充分應(yīng)用。

傳統(tǒng)的機(jī)械調(diào)速拖動(dòng)臺(tái)在實(shí)踐中其轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)精度較低、具有調(diào)速慢且噪音高特征，在多動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)的測(cè)試中無法合理應(yīng)用。隨著技術(shù)的發(fā)展與成熟，現(xiàn)階段恒壓頻比、矢量控制策略應(yīng)用范圍也逐漸拓展。

恒壓頻比方式可以滿足異步電機(jī)平滑調(diào)速，但是此種調(diào)速模式無法滿足控制精度以及響應(yīng)速度的需求，也不能滿足調(diào)速范圍的測(cè)試需求。對(duì)此，在實(shí)踐中矢量控制策略因?yàn)樵诶碚撋戏暇取㈨憫?yīng)速度以及調(diào)速范圍的需求，在平臺(tái)控制范圍中應(yīng)用較為廣泛。

而在航空工程中，矢量控制策略具有一定的依賴性，轉(zhuǎn)子磁鏈方法具有復(fù)雜性的特征，這樣就會(huì)影響控制效果與質(zhì)量，隨著直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)的不斷發(fā)展，動(dòng)態(tài)影響性能也會(huì)逐漸的提升，其應(yīng)用范圍會(huì)不斷的拓展。

2.2 測(cè)試平臺(tái)測(cè)控系統(tǒng)的發(fā)展

在航空電源系統(tǒng)測(cè)試平臺(tái)中測(cè)控系統(tǒng)的中的功能就是為飛機(jī)電源系統(tǒng)模擬量提供有效的數(shù)據(jù)信息采集、信息輸入以及信息輸出等關(guān)鍵任務(wù)平臺(tái)，自身的性能指標(biāo)會(huì)影響平臺(tái)測(cè)試的精度以及測(cè)試效率。

在航空電源系統(tǒng)測(cè)試平臺(tái)的運(yùn)行中樞就是軟件系統(tǒng)，其主要的任務(wù)就是進(jìn)行測(cè)試分析。軟件系統(tǒng)在設(shè)計(jì)中會(huì)影響測(cè)試平臺(tái)運(yùn)行的效率，這也是保障平臺(tái)穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)方式。

航空電源系統(tǒng)測(cè)試平臺(tái)軟件發(fā)展的初期階段為上個(gè)世紀(jì)80年代末～90年代初期，是基于DOS環(huán)境之下的測(cè)試軟件系統(tǒng)應(yīng)用較為廣泛，但是其會(huì)受到DOS環(huán)境內(nèi)存空間的限制與影響，測(cè)試精度、數(shù)據(jù)處理等能力也有限。第二個(gè)階段，就是90年代末期，隨著計(jì)算機(jī)總線標(biāo)準(zhǔn)化的發(fā)展，準(zhǔn)通用化測(cè)試軟件逐漸成熟，但是此種軟件的精度還是不足。第三階段，就是本世紀(jì)，隨著高級(jí)語言的不斷發(fā)展，可以為軟件提供更高的處理精度，提升了處理的效率，具有良好的人機(jī)界面的軟件系統(tǒng)逐漸出現(xiàn)，基于C++、虛擬儀器等編程環(huán)境的測(cè)試平臺(tái)軟件也逐漸成熟，其具有良好的應(yīng)用價(jià)值。

3 結(jié)束語

在航空電源系統(tǒng)測(cè)試平臺(tái)現(xiàn)階段主要就是通過一臺(tái)異步電機(jī)模擬飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)工作，可以模擬被測(cè)電機(jī)的工作狀態(tài)，綜合實(shí)際狀況測(cè)試發(fā)電機(jī)的各項(xiàng)輸出參數(shù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)測(cè)試的密度。對(duì)航空電源系統(tǒng)測(cè)試平臺(tái)控制技術(shù)進(jìn)行研究分析，了解技術(shù)的優(yōu)勢(shì)特征，可以為航空電源系統(tǒng)測(cè)試平臺(tái)的發(fā)展提供有效參考，進(jìn)而在根本上推動(dòng)航空事業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

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