航空三级式发电系统非线性建模与硬件在环实现

摘要

针对航空三级式发电系统在故障诊断与状态监控研究中进展缓慢的问题，对系统的非线性关系和信号传递逻辑进行了研究，建立了发电系统的非线性模型，构建了硬件在环测试平台。首先利用电流-磁链神经网络，拟合了电机电流-磁链的非线性关系；其次提出变参数平均值模型的改进型，准确预测了旋转整流器的输出电压降；最后分析了系统的信号传递逻辑，完成了对系统的非线性建模。结合航空三级式发电系统的非线性模型和RT-LAB实时仿真机完成了硬件在环测试平台的构建，并利用GJB 181B—2012标准对平台进行了有效性验证和控制能力的验证。验证结果表明，在小型单发飞机所需的发电系统输出功率为45 kV·A的条件下，平台输出三相交流电的稳态电压为113.017 4 V、电压不平衡度为0.253 2 V、电压调制幅度为2.059 6 V,满足GJB 181B—2012标准对供电品质的要求，并且还可以在30～50 kV·A内跟踪任意指定输出功率。该平台利用非线性建模技术、硬件在环技术打破了传统航空发电系统研究中对于实验环境的要求，可以降低研究成本、缩短研究周期，对于航空发电系统的控制器研究以及航空发电系统的更新换代具有加速功能。

关键词

航空三级式发电系统 / 非线性 / 硬件在环

基金资助

陕西省重点研发计划资助项目(2024GX-YBXM-269)