飞机电源系统的建模与仿真研究

摘要

本文以某型飞机机载电源系统为例，丌展了用MATLAB对飞机电源系统进行的仿真研究，阐述了建立复杂大系统模型并进行仿真分析的方法。 首先，本文对飞机电源系统的总体结构进行了介绍，通过详细分析系统元件(如发电机、主要用电设备)的工作原理，讨论了发电机模型和负载模型及其之间相互关系对系统暂态稳定性的影响，从而确立了该系统的建模仿真方法。重点论述了采用微增量法和分段线性化方法建立飞机电源系统仿真核心——发电部分的数学建模过程。其次，在建立系统数学模型的基础上，利用MATLAB提供的仿真软件包SIMULINK分别开发出发电、液压、二次电源和雷达部分的仿真模型。通过连接系统各部分仿真模型，对整个电源系统进行了仿真，并给出了系统的实验波形，验证了理论分析和数字仿真的正确性。最后，介绍了飞机电源系统仿真分析软件的设计和开发过程。 经实际仿真和分析，试验结果表明该仿真能够真实反映电源系统的动、静态性能，模型设计是准确的。同时，本文开发的仿真软件投入使用后工作稳定、可靠性高，具有很好的实际应用价值，这不仅为该型飞机电源的性能检测提供了必要的依据，还有助于对飞机电源系统进行分析和设计，为飞机电源系统的仿真提供了新的思路和方法。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1课题的研究背景

1.2计算机仿真技术介绍

1.3国内外研究现状

1.4课题研究内容和意义

1.5本文的主要工作和各章节内容安排

1.6本章小结

第二章 飞机电源系统总体建模仿真方案设计

2.1飞机电源系统总体结构介绍

2.2飞机电源系统模型化

2.2.1模型化原则

2.2.2飞机电源系统的模型化处理

2.3飞机电源系统总体建模仿真方案

2.4本章小结

第三章 飞机主电源系统数学模型的建立

3.1飞机低压直流电源系统简介

3.2课题所研究的飞机主电源系统的结构及工作原理

3.3飞机主电源系统的建模方法

3.4发电机独立供电状态下系统数学模型的建立

3.5发电机与蓄电池并联供电状态下系统数学模型的建立

3.6主电源控制电路数学模型的建立

3.6.1主电源控制电路的工作原理

3.6.2激磁回路的数学模型的建立

3.6.3炭片调压器的工作原理

3.6.4炭片调压器数学模型的建立

3.7发电机供电系统控制电路及其整个系统的数学模型

3.8本章小结

第四章 飞机电源系统总体仿真

4.1仿真工具MATLAB简介

4.2飞机主电源系统在SIMULINK中的实现

4.3飞机电源系统其它部分SIMULINK的模型简介

4.3.1液压系统SIMULINK模型

4.3.2二次电源系统SIMULINK模型

4.3.3雷达系统SIMULINK模型

4.4飞机电源系统在SIMULINK中的实现

4.4.1飞机电源系统总体仿真模型

4.4.2参数设置

4.5仿真结果及分析

4.6本章小结

第五章 仿真软件的设计与实现

5.1飞机电源系统仿真分析软件的设计方案

5.1.1面向对象的开发思想

5.1.2飞机电源系统仿真分析软件的软件设计方案

5.2飞机电源系统仿真分析软件的实现

5.2.1飞机电源系统仿真分析软件的结构及功能

5.2.2软件模块化分

5.2.3 VB开发环境与MATLAB仿真环境之间的接口设计

5.3飞机电源系统仿真分析软件使用介绍

5.4本章小结

第六章 总结与展望

6.1工作总结

6.2设计不足与展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间论文发表情况

西北工业大学业学位论文知识产权声明书及西北工业大学学位论文原创性声明