[发明专利]一种飞机起动发电系统模拟架构及硬件设计原理电路

说明书

本发明实施例公开了一种飞机起动发电系统模拟架构及硬件设计原理电路，可以模拟真实飞机起动发电系统起动和发电工况下的性能，通过修改起动发电系统特性控制模型中的控制算法，可以调整不同的控制策略，还可以调整起动发电机仿真模型的参数，以应对不同参数的真实电机，从而验证不同控制策略和不同参数的电机的直流起动发电系统的可实现性，不仅如此，本发明实施例还可以单独用以模拟永磁同步电机的起动和发电特性，本发明实施例可以很方便的验证采用直流起动发电架构(同步电机+整流器)的飞机的电气系统，大大缩短了飞机起动发电系统的实验论证时间并节省了成本。

技术领域

本发明实施例涉及航空电气系统技术领域，尤其涉及一种飞机起动发电系统模拟架构及硬件设计原理电路。

背景技术

起动发电系统是飞机电气系统中的重要组成部分，包含起动发电机和起动发电机控制器等设备。

传统的飞机主要采用115VAC发电体制，B787的起发电机发电电压为230VAC，目前飞机尚未采用540VDC高压直流发电体制，随着飞机用电量越来越大，对功率密度要求越来越高，对安全余度要求也越来越高，540VDC高压直流发电体制的优势也会慢慢的显现。

无论对于军用飞机还是民用飞机，一款新型的起动发电系统进入型号设计之前都要进行实验论证。而在实验论证阶段，采用真实电机来进行实验研究有两个缺点：一是开发周期长，一款电机从设计到制造需要几年的时间，而且需要耗费大量资金；二是一款电机对应一个型号，当飞机型号发生变化，原来的电机难以满足实验的需求。

发明内容

本发明提供一种飞机起动发电系统模拟架构及硬件设计原理电路，以缩短飞机起动发电系统的实验论证时间。

第一方面，本发明实施例提供了一种飞机起动发电系统模拟架构，包括：起动发电控制器模拟器、起动发电机模拟器和特性控制器，所述特性控制器包括控制器模拟器特性控制模型和起动发电机仿真模型，所述起动发电机模拟器包括定子模拟器、电流采样电路、电压采样电路和能量回收装置；

所述起动发电控制器模拟器、所述定子模拟器和能量回收装置依次连接，所述控制器模拟器特性控制模型与所述起动发电控制器模拟器连接，所述起动发电机仿真模型与所述定子模拟器连接，所述电流采样电路和所述电压采样电路分别与所述定子模拟器连接，所述电流采样电路用于检测所述定子模拟器端口的实测电流，所述电压采样电路用于检测所述定子模拟器端口的实测电压；

所述起动发电控制器模拟器的输入端接入外部电源，所述控制器模拟器特性控制模型用于根据其内设的控制算法控制所述起动发电控制器模拟器的输出电压为目标电压，所述起动发电机仿真模型用于基于所述实测电压根据其内设的计算算法计算获得所述定子模拟器端口的参考电流，并生成控制信号发送至所述定子模拟器，使得所述定子模拟器输出实测电流值跟踪所述参考电流；

所述能量回收装置用于当所述定子模拟器模拟起动发电机起动工况时，将所述定子模拟器端口的电能吸收，当所述定子模拟器模拟起动发电机发电工况时，为所述定子模拟器供电以使得所述定子模拟器输出电能。

第二方面，本发明实施例还提供了一种模拟飞机起动发电系统的硬件设计原理电路，包括上述的飞机起动发电系统模拟架构。

本发明实施例提供的飞机起动发电系统模拟架构及硬件设计原理电路，可以模拟真实飞机起动发电系统起动和发电工况下的性能，通过修改起动发电系统特性控制模型中的控制算法，可以调整不同的控制策略，还可以调整起动发电机仿真模型的参数，以应对不同参数的真实电机，从而验证不同控制策略和不同参数的电机的直流起动发电系统的可实现性，不仅如此，本发明实施例还可以单独用以模拟永磁同步电机的起动和发电特性。本发明实施例可以很方便的验证采用直流起动发电架构(同步电机+整流器)的飞机的电气系统，大大缩短了飞机起动发电系统的实验论证时间并节省了成本。

附图说明