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原文传递车辆电源及带载性能安全性评测系统研究与实现

论文题名：	车辆电源及带载性能安全性评测系统研究与实现
关键词：	车辆电源;控制策略;武器装备;安全性能;评测系统
摘要：	车辆电源以其运行稳定和供电可靠，已成为野外作战训练时军队武器装备不可或缺的电能来源。然而，随着现代武器装备的高速发展，新型负载尤其是非线性负载突军异起，如何确保战训时车辆电源带载的安全可靠性，以及如何利用仿真技术实现车辆电源及带载性能的准确预测与评判，已成为一项不仅有意义且亟待解决的工作。基于此，本文以120kW车辆电源为背景，主要进行了以下几方面的研究：　　1）车辆电源的建模与模型校准　　本文从120kW车辆电源的组成及其内部结构出发，将其划分为柴油机调速与发电机励磁两大子系统，通过对车辆电源系统进行建模和参数的设置，并依照发电机的特性曲线对系统仿真模型参数进行了修正。而后依据 GJB1488-1992中九大性能指标和GJB235A-1997中四类电站分类准则，在120kW机组测试平台上进行了相关的实体实验，并与所建仿真系统下同类实验结果进行了对比分析，分析结果验证了仿真模型的正确性。　　2）车辆电源带单相不可控整流电容滤波型负载的仿真研究　　考虑实际战训中的非线性负载类型的多样性与建模的复杂性，因此在建立了准确的车辆电源模型后，本文重点针对一类应用最为广泛的单相不可控整流电容滤波型非线性负载进行了深入的仿真研究。首先建立了此类非线性负载的仿真模型；其次，在不同负载功率和不同直流电压纹波率下，进行了一系列仿真实验，并获取了相关的数据；最后，采用曲线拟合法获取了容量比与滤波电容、容量比与交流侧电压等数学模型，进而分析并得到了车辆电源带此类负载的最优容量比及三相不对称整流负载允许的最大功率差，从而为后续人机界面中参数的关联输入与安全评判奠定了基础。　　3）单相可控 PWM整流非线性负载控制策略的研究　　针对单相不可控整流电路输出直流电压大小不可控的问题，建立了单相可控PWM整流非线性负载模型。为改善常规双闭环 PI控制的单相 PWM整流电路输出电压不理想和网侧功率因数较低的问题，本文提出了 QPR+TD-FUZZY-PI新的控制策略。仿真结果表明，新的控制策略作用下的单相 PWM整流电路不仅具有较好的动、静态性能及较稳定的输出直流电压，且改善了网侧的功率因数。　　4）基于 MATLAB GUI的车辆电源带载安全性评测系统人机界面的设计　　为方便用户进行车辆电源带载安全性能的评测，本文在基于 MATLAB GUI平台上设计了车辆电源带载安全性评测系统的人机交互界面。该界面设有启动、登陆、负载选择、参数设置等输入选项，运行结果以图形和数值形式加以显示，通过编写相应的底层程序，在实现基本仿真功能的同时，依据国家电源标准，给出系统是否超四类电站指标、超负载运行等相关安全指示信息，实现了系统安全性评测功能。
作者：	张亚玲
专业：	控制理论与控制工程
导师：	李炜
授予学位：	硕士
授予学位单位：	兰州理工大学
学位年度：	2015
正文语种：	中文