近空间高速飞行器飞行控制动力系统关键技术研究

基金项目类型：

国家自然科学基金

基金项目编号：

90716026

来源网站：

国家自然科学基金委员会

来源网址：

http://www.nsfc.gov.cn/

负责人：

刘卫国

完成单位：

西北工业大学

中文关键词：

飞行控制动力系统; 有限能量; 多场耦合分析; 软开关拓扑; 硬件在回路仿真;

其他语种关键词：

flight control power system; limited energy; multi-field coupling analysis; soft switch topology; hardware in loop simulation

项目类型：

重大研究计划

语种：

中文

开始日期：

2008-01-01

结束日期：

2010-12-31

中文摘要：

伴随近空间高速飞行器的全新结构及推进技术的发展，其飞行控制动力系统面临全新的要求。近空间的特定环境及飞行器的特殊结构，引发了飞行控制动力系统在电池供电条件下的有限能量问题、复杂苛刻环境中系统的发热及散热问题、高冲击性负载下动力系统的稳定性问题等。本课题突破传统飞控动力系统结构，研究基于电池供电、永磁无刷电机驱动的飞行控制动力系统关键技术。完成了基于损耗模型的效率优化控制算法和抗母线电压波动控制算法研究，以此提高系统效率。据此完成论文7篇，其中EI收录4篇；结合永磁无刷电机电场、热场、磁场的多场耦合分析计算，完成永磁无刷电动机热量的产生及空间分布分析，据此完成论文10篇，其中EI收录5篇；提出软开关逆变器拓扑结构和相应的控制算法以减少开关损耗，据此获得发明专利授权2项，完成论文4篇，其中EI收录1篇；针对负载冲击大的特点，引入滑模和反演控制算法来增加系统的鲁棒性，并利用dSPACE实时仿真平台完成本课题硬件在回路的半物理仿真，据此申请发明专利1项，完成论文9篇，其中EI收录3篇。 项目共培养博士生6人（毕业3人）硕士生5人（毕业3人），参加国际会议5次共6人，其中1人赴韩国参会。