计及风力发电机转速安全约束的DFIG一次调频模型预测控制策略 被引量：2

1

作者 周涛 张锋杨 +2 位作者 徐妍 王亚伦 纪子洋 《南京理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期155-164,共10页

针对传统方法控制双馈感应发电机(DFIG)的调频效果过于依赖参数整定的问题,该文提出了一种基于模型预测控制(MPC),计及转速安全约束的风力发电机参与一次调频控制策略。该方法结合风力发电机动力学模型与频率响应模型建立预测模型,通过... 针对传统方法控制双馈感应发电机(DFIG)的调频效果过于依赖参数整定的问题,该文提出了一种基于模型预测控制(MPC),计及转速安全约束的风力发电机参与一次调频控制策略。该方法结合风力发电机动力学模型与频率响应模型建立预测模型,通过线性回归方法变参考值将风力发电机转速的稳定性纳入考虑。相较于虚拟惯性控制等方法将系统频率偏差与转子动能直接关联,该文方法通过建立全新的预测模型,实时统筹考虑整个系统的状态信息,无需反复调整参数,在考虑转速安全性的同时兼顾全局性能。最后,通过实际算例分析验证了该文调频策略的有效性以及相对现有方法的优越性。 展开更多

关键词 双馈感应发电机 一次调频 频率响应模型 模型预测控制 转子动能控制 虚拟惯性控制 转速安全 线性回归

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Matlab/Simulink仿真技术在双闭环直流调速实验教学中的应用 被引量：20

2

作者 尚丽 崔鸣 陈杰 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2011年第1期181-185,共5页

分析了Matlab/Simulink仿真技术在转速、电流双闭环不可逆直流调速系统中的应用。文中采用面向电气原理结构图的仿真方法建立了仿真模型;简述了主电路和控制电路的建模和参数设置方法,同时改变转速和电流调节器的参数设置,利用Simulink... 分析了Matlab/Simulink仿真技术在转速、电流双闭环不可逆直流调速系统中的应用。文中采用面向电气原理结构图的仿真方法建立了仿真模型;简述了主电路和控制电路的建模和参数设置方法,同时改变转速和电流调节器的参数设置,利用Simulink的仿真功能对双闭环直流调速系统的调速性能进行了仿真实验分析,并给出直流电动机的转速和电枢电流仿真波形。仿真实验结果表明该方法能够大大减少双闭环直流调速系统的调试强度,仿真结果和理论分析结果一致,从而验证了该方法的合理性和可行性。 展开更多

关键词 MATLAB/SIMULINK仿真 双闭环 直流调速系统 调节器 仿真模型

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基于永磁双转子电机调速的新型风力发电系统设计 被引量：10

3

作者 付兰芳 孙鹤旭 +2 位作者 王华君 刘斌 潘雷 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2014年第15期25-29,共5页

提出一种新型风力发电系统,风力机与发电机之间采用永磁双转子电机调速,与电网连接的最后一级采用常规同步发电机,它克服了双馈和直驱风力发电系统的缺点,具有常规同步发电机的电能质量和优秀的并网能力。永磁双转子调速电机具有双机械... 提出一种新型风力发电系统,风力机与发电机之间采用永磁双转子电机调速,与电网连接的最后一级采用常规同步发电机,它克服了双馈和直驱风力发电系统的缺点,具有常规同步发电机的电能质量和优秀的并网能力。永磁双转子调速电机具有双机械端口、单电气端口,从而可以实现电能和机械能的同时传递与调节。详细介绍了永磁双转子电机的工作原理,依据永磁电机的基本电磁关系,推导并建立了双转子电机的数学模型。根据在风力发电系统中风力机的工作状态,提出了双转子电机的控制策略。仿真和试验结果表明了理论分析的正确性和设计的可行性。 展开更多

关键词 风力发电 永磁同步电机 双转子电机 调速装置 数学模型

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矿井交流提升机双闭环调速系统设计 被引量：3

4

作者 季厌浮 胥良 +3 位作者 王宇 赵振民 赵杰 郭松林 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2011年第10期77-79,共3页

针对转子串电阻调速的机械特性较软,具有耗能大、启动不平稳、故障率高等缺点,设计了斩波式串级调速系统。为了提高静态调速精度,并获得较好的动态特性,系统采用电流负反馈与转速负反馈的双闭环控制方式,通过调节器的调节,最终获得转速... 针对转子串电阻调速的机械特性较软,具有耗能大、启动不平稳、故障率高等缺点,设计了斩波式串级调速系统。为了提高静态调速精度,并获得较好的动态特性,系统采用电流负反馈与转速负反馈的双闭环控制方式,通过调节器的调节,最终获得转速无静差系统。系统调速范围宽,转速可在950～1 350 r/min连续可调。实现了阶跃输入时的实际转速对给定转速的跟踪,而且稳态时无偏差。电动机等速运行时能够平滑过渡到自然特性曲线,实现了无级平稳调速的全新功能。 展开更多

关键词 斩波式串级调速 功率因数 节能 双闭环控制 转速无静差 无级平稳调速

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变速恒频双馈风力发电机辅助系统调频的研究 被引量：22

5

作者 彭喜云 刘瑞叶 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2011年第11期56-61,共6页

目前变速恒频双馈风力发电机(DFIG)采用解耦控制策略,DFIG的输出功率不受系统频率影响,对系统没有频率支撑作用。为改善这一问题,在传统的DFIG控制中加入辅助频率控制环节,让DFIG表现出常规发电机组的惯性响应效果。为了防止DFIG因参与... 目前变速恒频双馈风力发电机(DFIG)采用解耦控制策略,DFIG的输出功率不受系统频率影响,对系统没有频率支撑作用。为改善这一问题,在传统的DFIG控制中加入辅助频率控制环节,让DFIG表现出常规发电机组的惯性响应效果。为了防止DFIG因参与频率调节而导致其停转,给系统频率的恢复带来不利影响,提出将DFIG的转子转速引入辅助频率控制环节,该方法能够有效避免DFIG停转情况的发生。仿真结果证明,加入辅助频率调节功能的DFIG能够有效地改善系统的动态频率特性。 展开更多

关键词 双馈风力发电机 转动惯量 频率调节 节距角 转子转速

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双闭环直流调速系统模糊PID控制研究 被引量：25

6

作者 杨祖元 杨华芬 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2011年第3期921-923,共3页

针对电压和负载扰动导致传统PID控制双闭环直流调速系统性能下降的问题,提出一种模糊PID控制方法。控制方法根据调速系统的转速偏差e和偏差变化率ec,经过模糊逻辑推理,动态自适应调整PID控制器的三个参数,能够有效提高系统抗扰动能力。... 针对电压和负载扰动导致传统PID控制双闭环直流调速系统性能下降的问题,提出一种模糊PID控制方法。控制方法根据调速系统的转速偏差e和偏差变化率ec,经过模糊逻辑推理,动态自适应调整PID控制器的三个参数,能够有效提高系统抗扰动能力。为了对两种控制方法的性能进行比较分析,文中对系统在理想空载状态、负载扰动和电压波动三种情况下进行仿真实验。结果表明两种控制方法在理想空载状态下的稳态性能基本相同。在负载扰动和电压波动的情况下,本方法能使系统更快恢复到平衡状态,且具有更小的转速降。因此,本控制方法能够保证系统具有较好的动态性能和抗扰性能。 展开更多

关键词 双闭环直流调速系统 模糊逻辑 比例—积分—微分控制

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37kW异步电机交流调速实验平台的研究 被引量：7

7

作者 喻寿益 曾国庆 +1 位作者 高金生 桂卫华 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期980-985,共6页

针对传统电机控制实验平台功率小、单个DSP控制周期过长等问题,研究37kW异步电机通用交流调速实验平台。介绍该平台的软硬件设计,并利用该实验平台开发基于预测控制的异步电机直接转矩控制算法,分析预测控制原理及实现方法,在该平台上... 针对传统电机控制实验平台功率小、单个DSP控制周期过长等问题,研究37kW异步电机通用交流调速实验平台。介绍该平台的软硬件设计,并利用该实验平台开发基于预测控制的异步电机直接转矩控制算法,分析预测控制原理及实现方法,在该平台上验证基于预测控制算法减小直接转矩控制系统转矩脉动的可行性。研究结果表明:该控制系统核心选用双DSP结构,充分利用TMS320F240电机控制能力强和TMS320C31浮点运算能力强的特点,使其协同工作,提高实验平台性能,平均转矩脉动为6.7%。 展开更多

关键词 异步电机 交流调速实验平台 双DSP结构 直接转矩控制 预测控制

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双变量变频器双侧供电闭环调速系统的研究 被引量：4

8

作者 杜庆楠 鲁西坤 +2 位作者 李高举 冯高明 陈鑫 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2015年第3期384-389,共6页

针对异步电机定子变频在解决高压电机调速时,对输出电压的等级要求高,对调速技术要求不足,在原有仅采用控制触发增量方法的基础上加入了闭环控制。在Matlab/Simulink仿真软件中,通过在仿真模型中引入S函数,建立了定转子分段变频有级调... 针对异步电机定子变频在解决高压电机调速时,对输出电压的等级要求高,对调速技术要求不足,在原有仅采用控制触发增量方法的基础上加入了闭环控制。在Matlab/Simulink仿真软件中,通过在仿真模型中引入S函数,建立了定转子分段变频有级调压闭环调速系统的仿真模型,并以双变量变频器为基础设计了实验电路,编写了实验程序,从仿真和实验两个方面对定转子调速系统的性能进行分析研究。得出双变量交交变频器在绕线式异步电动机转子侧供电实现调速时具有一定的可行性。 展开更多

关键词 双变量控制 定子变频 转子变频 有级调压 闭环调速

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基于P-模糊自适应PID控制的无刷直流电动机调速系统 被引量：6

9

作者 刘兴艳 上官璇峰 +1 位作者 董洋洋 张汉允 《工矿自动化》 2010年第7期45-49,共5页

分析了无刷直流电动机的数学模型,提出了一种新型的P-模糊自适应PID控制方法,并在Matlab/Simulink环境中建立了基于P-模糊自适应PID控制的无刷直流电动机调速系统仿真模型。在该调速系统中,电流控制采用电流滞环,转速控制采用P控制和模... 分析了无刷直流电动机的数学模型,提出了一种新型的P-模糊自适应PID控制方法,并在Matlab/Simulink环境中建立了基于P-模糊自适应PID控制的无刷直流电动机调速系统仿真模型。在该调速系统中,电流控制采用电流滞环,转速控制采用P控制和模糊自适应PID控制相结合的方式,实现了电流滞环和转速模糊控制的双闭环调速控制功能。仿真结果表明,该系统与基于常规PID控制的调速系统相比,系统响应时间缩短一半,且超调减小,具有较强的鲁棒性和自适应能力。 展开更多

关键词 无刷直流电动机 调速 P控制 模糊自适应PID控制 双闭环控制 仿真

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基于转速转矩双闭环的液黏调速控制方法研究 被引量：4

10

作者 汪首坤 王晓军 +2 位作者 王亮 郭刘洋 汪浒江 《液压与气动》 北大核心 2022年第9期45-52,共8页

液黏风扇调速系统存在滞环、死区、饱和区等多种非线性特性,在调速过程中,其输入输出关系曲线存在最大可达44%的滞环和大约为43%的死区,非线性度最大可达30%。设计了转速-转矩双闭环模糊控制策略:结合Stribeck摩擦理论,按照稳态曲线的... 液黏风扇调速系统存在滞环、死区、饱和区等多种非线性特性,在调速过程中,其输入输出关系曲线存在最大可达44%的滞环和大约为43%的死区,非线性度最大可达30%。设计了转速-转矩双闭环模糊控制策略:结合Stribeck摩擦理论,按照稳态曲线的分段线性规律将控制过程分段,获得模糊控制表;基于扩展卡尔曼滤波环节修正转矩测量值,从主动轴与从动轴之间的转矩传递关系分析输出转速变化规律,并进行试验验证。结果表明:相比于PID控制策略,所提出的控制策略将转速误差降低了75%,滞环减小至小于11%,消除死区,拓宽控制电压输入范围,有效改善了系统稳态调速过程中表现出的非线性滞环和死区现象。 展开更多

关键词 液黏调速系统 非线性 双闭环控制

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基于单片机的电磁调速电牵引采煤机调速系统 被引量：3

11

作者 吴浩 王巍 +1 位作者 李小波 刘元法 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2005年第5期8-11,共4页

提出了基于单片微型计算机MC68HC05B6的电磁调速电牵引采煤机牵引调速装置。调速装置主回路选用IGBT构成的脉宽调制式(PWM)斩波电路,控制上采用数字PID方式,结构简单,可靠性高,在实际运用中效果良好。

关键词 电磁调速器 电牵引采煤机 双闭环 单片机 PWM

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全数字化直流电机PWM调速实验教学平台设计 被引量：7

12

作者 刘洋 王钦若 高军礼 《机床与液压》 北大核心 2017年第23期61-65,69,共6页

直流电机调速实验教学综合平台以C8051F040为主控芯片,进行双闭环可逆直流PWM调速系统全数字化设计。提出一种利用C8051单片机的可编程计数器阵列输出16位PWM波的方法取代数字脉冲触发器。主要设计了电流采样、转速检测、模数转换、脉... 直流电机调速实验教学综合平台以C8051F040为主控芯片,进行双闭环可逆直流PWM调速系统全数字化设计。提出一种利用C8051单片机的可编程计数器阵列输出16位PWM波的方法取代数字脉冲触发器。主要设计了电流采样、转速检测、模数转换、脉宽调制信号生成、电机驱动等电路。采用调节器工程设计方法,设计电流和转速调节器的PI参数,通过MATLAB验证和软件编程实现。该系统具有转速、电流和PI参数键盘输入和在线修改功能,电机旋转方向判断,转速、电流及功率模块的温度显示和报警功能。该实验教学平台实际运行可靠,能满足实验教学的要求。 展开更多

关键词 实验教学 双闭环直流PWM调速 数字PI调节器 M/T测速法

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矿井提升机控制技术研究现状与发展 被引量：36

13

作者 苏长胜 《工矿自动化》 北大核心 2013年第2期33-38,共6页

分析了国内外直流、交流矿井提升机控制系统的现状与发展历程,重点介绍了双三电平拓扑结构下3种变频调速系统,即定子侧高压变频调速系统、同步电动机双三电平变频调速系统、交-直-交电压型双三电平SVPWM变频调速系统在矿井提升机控制系... 分析了国内外直流、交流矿井提升机控制系统的现状与发展历程,重点介绍了双三电平拓扑结构下3种变频调速系统,即定子侧高压变频调速系统、同步电动机双三电平变频调速系统、交-直-交电压型双三电平SVPWM变频调速系统在矿井提升机控制系统中的应用,指出交-直-交电压型双三电平变频调速系统节能效果较好,最适用于矿井提升机控制系统。 展开更多

关键词 矿井提升机 提升机控制 直流调速 变频调速 双三电平 节能

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可逆PWM控制双闭环直流调速系统的Simulink仿真 被引量：7

14

作者 苏品刚 尚丽 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2018年第2期124-129,共6页

根据转速、电流双闭环直流调速系统和脉冲宽度调制(PWM)技术原理,采用Matlab/Simulink软件实现了基于H型PWM可逆变换器的双闭环直流调速系统的仿真建模,对主要仿真模块参数的设置进行了讨论,给出相应的转速和电枢电流的仿真波形。仿真... 根据转速、电流双闭环直流调速系统和脉冲宽度调制(PWM)技术原理,采用Matlab/Simulink软件实现了基于H型PWM可逆变换器的双闭环直流调速系统的仿真建模,对主要仿真模块参数的设置进行了讨论,给出相应的转速和电枢电流的仿真波形。仿真结果验证了PWM双环直流调速系统的理论分析结果,在课堂教学中便于学生理解和掌握,而且对该系统在实际工程中的应用也具有一定的借鉴意义。 展开更多

关键词 双闭环直流调速 可逆PWM控制 仿真实验 SIMULINK

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基于双变量六脉波交-交变频器的变压变频控制方法研究 被引量：6

15

作者 杜少通 高庆华 《工矿自动化》 2010年第8期89-91,共3页

介绍了双变量控制基本原理,阐述了变压变频在双变量六脉波交-交变频器全范围调速系统中的应用;分析了传统变压变频的缺点,提出了采用对称余弦法对双变量六脉波交-交变频器的波形进行对称性改造的方法。仿真结果验证了双变量六脉波交-交... 介绍了双变量控制基本原理,阐述了变压变频在双变量六脉波交-交变频器全范围调速系统中的应用;分析了传统变压变频的缺点,提出了采用对称余弦法对双变量六脉波交-交变频器的波形进行对称性改造的方法。仿真结果验证了双变量六脉波交-交变频器变压变频控制新方法的有效性。 展开更多

关键词 调速系统 交-交变频器 六脉波 双变量 变压变频控制

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原油管道新型清蜡清管器研究 被引量：4

16

作者 张仕民 何子辰 +1 位作者 朱霄霄 卢娜 《石油机械》 北大核心 2019年第2期136-144,共9页

针对现有原油管道清蜡清管器存在的卡堵及清管效率低等问题,设计了新型清蜡清管器。该清管器主要由调速单元和清蜡单元组成。调速单元采用旁通阀调速,使清管器获得相对较低的运行速度来增强清蜡效果,清蜡单元通过清蜡执行机构驱动清蜡... 针对现有原油管道清蜡清管器存在的卡堵及清管效率低等问题,设计了新型清蜡清管器。该清管器主要由调速单元和清蜡单元组成。调速单元采用旁通阀调速,使清管器获得相对较低的运行速度来增强清蜡效果,清蜡单元通过清蜡执行机构驱动清蜡刀头旋转清蜡,配合油流冲刷粉化被刮除的蜡沉积碎屑,防止其二次沉积进而预防卡堵。通过ABAQUS/Explicit模块对清蜡执行机构切削过程进行了仿真,仿真结果表明:当清蜡清管器运行速度为1. 0 m/s时,其清蜡执行机构不仅具有较大的切削力,且切削力波动较小。结合清蜡清管器的运行工况,设计了转速和电流双闭环调速系统,通过Simulink仿真,验证了该电机调速系统不仅具有较好的动态特性,而且具有一定的抗干扰能力。研究结果对于后期样机调试具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 原油管道 清管器 调速单元 清蜡单元 双闭环调速 SIMULINK

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无刷双馈电动机最优压频控制策略 被引量：1

17

作者 邓先明 王冬冬 +1 位作者 马志勋 张贞飞 《工矿自动化》 2009年第8期66-68,共3页

无刷双馈电动机与其它电动机相比具有独特的优越性能,特别适合风机、水泵类负载的开环控制。文章以笼型无刷双馈电动机为研究对象,建立了无刷双馈电动机的数学模型,借助Matlab/Simulink仿真软件详细分析了电动机在调速过程中的最优压频... 无刷双馈电动机与其它电动机相比具有独特的优越性能,特别适合风机、水泵类负载的开环控制。文章以笼型无刷双馈电动机为研究对象,建立了无刷双馈电动机的数学模型,借助Matlab/Simulink仿真软件详细分析了电动机在调速过程中的最优压频控制策略。该策略可使电动机以最大功率因数和最小变频器容量稳定地运行在相应的转速上。 展开更多

关键词 无刷双馈电动机 变频器 调速系统 最优压频控制

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变速恒频风电机组的有功-频率控制 被引量：1

18

作者 韩肖清 董桐宇 +1 位作者 程昱舒 王鹏敏 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2011年第6期57-61,共5页

电力系统中风电容量的不断增加,对电力系统调频会产生一定的影响。通过在双馈风力发电机组的控制系统中建立频率-功率控制模块,调整风电机组的风能利用率,使风电机组迅速响应系统频率变化,实现风电机组参与系统频率调节的功能。以IEEE 1... 电力系统中风电容量的不断增加,对电力系统调频会产生一定的影响。通过在双馈风力发电机组的控制系统中建立频率-功率控制模块,调整风电机组的风能利用率,使风电机组迅速响应系统频率变化,实现风电机组参与系统频率调节的功能。以IEEE 10机39节点为例,在系统发生切机故障导致频率下降时,所提出的方法能使风电机组配合系统调频,在一定程度上给予电网频率支持。 展开更多

关键词 风力发电 双馈风电机组 变速恒频 频率调节 频率稳定

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125MVA交流脉冲发电机组双馈调速仿真模型研究 被引量：1

19

作者 王芬 王树锦 李华俊 《核聚变与等离子体物理》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期39-43,共5页

用Matlab建立了HL-2A装置的125MVA交流脉冲发电机组的超同步双馈调速方案中相关参数的仿真模型并进行了前期仿真。通过仿真分析给出了该方案的有关参数,并对启动过程进行了分析。对Matlab仿真库中的异步电机PU模型与变频器联结时存在不... 用Matlab建立了HL-2A装置的125MVA交流脉冲发电机组的超同步双馈调速方案中相关参数的仿真模型并进行了前期仿真。通过仿真分析给出了该方案的有关参数,并对启动过程进行了分析。对Matlab仿真库中的异步电机PU模型与变频器联结时存在不匹配的问题,提出用新的逻辑无环流控制方法解决并取得了较好的效果。该模型对于研究此类双馈变频系统提供了有益的参考。 展开更多

关键词 变频器 无环流切换 双馈调速系统

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基于稳态数据的航空发动机调速控制研究 被引量：2

20

作者 王霞 贾弼元 唐予军 《现代电子技术》 2022年第8期115-120,共6页

为研究某型双轴涡扇航空发动机的调速问题,文中利用航空发动机自身的无源特性和燃油输入与转速输出的稳态对应关系设计无超调调速控制器,在不利用发动机解析模型的情况下,完成控制器的设计和系统分析。鉴于在设定值跟踪过程中,积分的作... 为研究某型双轴涡扇航空发动机的调速问题,文中利用航空发动机自身的无源特性和燃油输入与转速输出的稳态对应关系设计无超调调速控制器,在不利用发动机解析模型的情况下,完成控制器的设计和系统分析。鉴于在设定值跟踪过程中,积分的作用是根据历史误差最终积累出目标转速对应的稳态油量,文中采用发动机的输入油量与转速之间的稳态对应关系取代积分作用与比例作用共同完成调速。加速过程中油量超过目标稳态油的幅度由比例控制强度决定,调整比例控制系数即可调整系统跟踪速度。由于转速误差趋于0的过程中供油量同步回归目标供油量,因此能够避免积分滞后作用的弊端,从而避免速度超调。在高压转子动态足够快且只考虑低压转子一阶动态的情况下,通过仿真对无超调的调速效果进行验证。结果表明,文中控制结构用于双轴涡扇发动机超调极小,极小的超调是由被忽略的高压转子动态造成的。为减小高压转子动态的影响并进一步改善调速效果,文中提出一种基于航空发动机静态特性的串级调速结构。实验结果表明,串级结构能够有效消除超调。 展开更多

关键词 双轴涡扇航空发动机 稳态数据 无超调调速 转速调节 部件级模型 串级控制 仿真验证

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