液压系统对航空电源影响的仿真分析

论文摘要

随着航空科学技术的迅速发展，飞机的飞行速度、高度、航程以及作战性能均有很大的提高，飞机上的各种电子设备日益增多，用电量不断增加，飞机电源系统的结构和控制越来越复杂。因此，对飞机电源系统的工作可靠性等性能提出了更高的要求。航空液压系统作为飞机电网的大功率负载之一，其各项指标的变化对整个电网的影响显著。 本文首先针对某型飞机直流电源系统，提出了电源系统的合理化简原则，在此原则的基础上，对供电电源和用电负载的相互关系进行分析，建立了电源电网的基本组成模块。然后，根据液压系统工作特点，采取了“灰箱”建模的方法，确立了该液压系统的模型设计方案和仿真软件设计方案。由于航空液压系统电机模型的精确模型难以确定，因此采用系统辨识法建立其数学模型，并通过MATLAB模型库中的模型与辨识模型结果对比来验证本方案是可行的。然后，用MATLAB的SIMULINK工具进行了模型的仿真。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，并对组成软件的各个功能模块的划分以及VB开发环境与MATLAB仿真环境之间的接口设计方法进行了详细说明。 试验结果表明通过使用飞机电源系统仿真分析软件对航空液压系统在不同条件下的工作特性进行仿真，能够真实反映电源系统的动、静态性能，证实了模型的准确性。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。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 课题研究的目的及意义
• 1.4 本文各章节内容安排
• 1.5 本章小结
• 第二章 航空液压系统的组成和原理
• 2.1 航空液压系统总体结构
• 2.2 直流电动机
• 2.2.1 直流电动机的基本工作原理
• 2.2.2 直流电动机的励磁方式
• 2.2.3 直流电动机的电势平衡方程
• 2.2.4 直流电动机中的损耗
• 2.2.5 直流电动机的功率平衡方程
• 2.2.6 直流电动机对电网的影响
• 2.3 离心泵
• 2.3.1 离心泵的分类
• 2.3.2 离心泵的工作原理
• 2.3.3 离心泵的主要工作参数
• 2.3.4 离心泵对电机的影响
• 2.4 本章小结
• 第三章 液压系统数学模型的建立
• 3.1 数学模型介绍
• 3.1.1 数学模型的含义
• 3.1.2 建立数学模型的基本方法
• 3.2 液压系统模型的建立
• 3.2.1 液压系统建模分析
• 3.2.2 “灰箱”建模法原理和实现方法
• 3.3 油泵数学模型的建立
• 3.4 电机数学模型的建立
• 3.5 本章小结
• 第四章 油泵电机模型的系统辨识建立法
• 4.1 系统辨识介绍
• 4.1.1 系统辨识的定义
• 4.1.2 系统辨识研究目的
• 4.1.3 系统辨识的步骤
• 4.2 系统辨识输入信号
• 4.2.1 系统辨识输入信号选择准则
• 4.2.2 M序列的产生及其性质
• 4.2.3 用M序列辨识线性系统的脉冲响应
• 4.2.4 采样间隔△T和实验长度的选择
• 4.2.5 用M序列做输入信号辨识脉冲相应的步骤
• 4.4 实验设计
• 4.5 本章小结
• 第五章 数学模型的仿真与分析
• 5.1 MATLAB的简介
• 5.2 SIMULINK系统仿真背景介绍
• 5.3 系统建模仿真的步骤
• 5.4 仿真模型的实现
• 5.4.1 油泵部分
• 5.4.2 电机部分
• 5.4.3 液压系统部分
• 5.5 飞机电源系统整体实现
• 5.6 结果分析
• 5.7 本章小节
• 第六章 总体模型建立及软件设计
• 6.1 软件模块化分
• 6.2 软件接口的选择
• 6.3 MATLAB应用程序接口设计
• 6.4 MATLAB应用程序介绍
• 6.5 本章小结
• 第七章 总结与展望
• 7.1 设计工作总结
• 7.2 设计不足与展望
• 参考文献
• 发表论文和参加科研情况
• 研究生期间发表的论文
• 参加科研项目情况
• 致谢
• 附录