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坦克装甲车辆电力系统源网荷储协同优化与安全控制:架构设计及前沿思考
1
作者 岳文斌 宁功韬 +4 位作者 倪永亮 宋克岭 黄煜 王志远 李艳明 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期2463-2477,共15页
为保障坦克装甲车辆电力系统在复杂环境中的安全可靠、优质高效运行,发展以主动弹性、协调优化、灵活互动为主要特征的车载电力系统是未来一代全电战车的重要发展方向。聚焦于以全电化为特征的坦克装甲车辆电力系统源网荷储协同优化与... 为保障坦克装甲车辆电力系统在复杂环境中的安全可靠、优质高效运行,发展以主动弹性、协调优化、灵活互动为主要特征的车载电力系统是未来一代全电战车的重要发展方向。聚焦于以全电化为特征的坦克装甲车辆电力系统源网荷储协同优化与安全控制研究。从内在要求和外在驱动2方面阐述发展坦克装甲车辆电力系统的必要性和挑战;从架构设计的角度介绍车辆电力系统源网荷储协同优化与安全控制的核心内容及关键技术,包括极端环境下的主动弹性安全控制技术、正常环境下的多时间尺度优化调度技术以及大扰动源场景下的灵活动态调控技术。继而结合弹性电力系统的内涵,探讨基于弹性优化控制的坦克装甲车辆电力系统在面对极端或突发事件时的性能特点。为未来我国坦克装甲车辆电力系统的发展提供参考。 展开更多
关键词 坦克装甲车辆 车载电力系统 源网荷储资源 协同优化 安全控制
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基于电驱动的地面无人装备机动技术发展研究 被引量：1
2
作者 袁东 纪伯公 张杰 《装甲兵工程学院学报》 2019年第1期49-56,共8页
从地面无人装备的使命任务、型谱特点与机动部署能力需求出发,分析了轮式机动、履带式机动、足式机动以及混合式机动等地面无人装备的典型机动方式;在此基础上,探讨了基于电驱动的地面无人装备机动技术的优势与特点,重点分析了高适应行... 从地面无人装备的使命任务、型谱特点与机动部署能力需求出发,分析了轮式机动、履带式机动、足式机动以及混合式机动等地面无人装备的典型机动方式;在此基础上,探讨了基于电驱动的地面无人装备机动技术的优势与特点,重点分析了高适应行走机构及其运动控制、多能量源复合电力系统及其能量管理、高功率密度电机与功率变换等电驱动系统关键技术。研究结果可为地面无人装备电驱动系统论证分析与研制设计提供参考。 展开更多
关键词 地面无人装备 机动技术 电驱动 车载电力系统
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新型车载综合电力系统拓扑结构研究 被引量：5
3
作者 白华 刘春光 +1 位作者 张运银 项宇 《价值工程》 2018年第24期136-137,共2页
车载综合电力系统是开展新一代重型车辆电传动技术研究的核心内容之一。本文对车载综合电力系统的概念、发展现状和趋势做了简要介绍,深入讨论了几种车载综合电力系统拓扑结构优点和不足,综合分析比较,最终选择了串联式综合电力系统结... 车载综合电力系统是开展新一代重型车辆电传动技术研究的核心内容之一。本文对车载综合电力系统的概念、发展现状和趋势做了简要介绍,深入讨论了几种车载综合电力系统拓扑结构优点和不足,综合分析比较,最终选择了串联式综合电力系统结构方案,为下一步车载综合电力系统以及电传动技术的试验研究,奠定了基础,并具有十分重要的意义。 展开更多
关键词 电传动车辆 车载综合电力系统 拓扑结构
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车载综合电力系统关键参数对系统稳定性的影响 被引量：4
4
作者 高强 廖自力 +1 位作者 袁东 刘春光 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期1727-1735,共9页
针对车载综合电力系统体积容量受限、变流器多、工况复杂等导致的易失稳问题,开展了系统稳定性研究。通过建立各微源、负载变换器的小信号模型,得到各微源输出阻抗与负载输入阻抗。基于改进的阻抗比判据并结合系统幅值和相位裕量需求,... 针对车载综合电力系统体积容量受限、变流器多、工况复杂等导致的易失稳问题,开展了系统稳定性研究。通过建立各微源、负载变换器的小信号模型,得到各微源输出阻抗与负载输入阻抗。基于改进的阻抗比判据并结合系统幅值和相位裕量需求,给出车载综合电力系统小信号稳定判据。利用波特图直观地考察车辆在静音行驶模式下超级电容、DC/DC滤波电感、直流侧电容、驱动电机转速与转矩等关键参数对系统的影响规律。仿真实验结果验证了该稳定判据的正确性和理论分析的合理性,同时为有效评估系统的稳定性、优化系统设计提出了合理化意见。 展开更多
关键词 车载综合电力系统 小信号模型 阻抗比判据 系统稳定性
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车载综合电力系统大信号失稳预测 被引量：3
5
作者 高强 袁东 +1 位作者 刘春光 魏曙光 《兵器装备工程学报》 CAS 北大核心 2020年第12期143-148,共6页
针对车载综合电力系统因自身“弱惯性”而易失稳但又不确定失稳边界的问题,建立了计及DC/DC变换器、轮毂电机负载在内的车载综合电力系统大信号模型,利用混合势函数理论推导了系统的稳定域,并探究了DC/DC变换器电压外环控制器比例系数K... 针对车载综合电力系统因自身“弱惯性”而易失稳但又不确定失稳边界的问题,建立了计及DC/DC变换器、轮毂电机负载在内的车载综合电力系统大信号模型,利用混合势函数理论推导了系统的稳定域,并探究了DC/DC变换器电压外环控制器比例系数Kp、电机负载功率突变值ΔPload对系统稳定边界的影响规律,通过硬件在环仿真实验对以上理论分析的正确性进行了验证。研究结果表明:在系统电气参数确定的条件下,系统稳定域主要由Kp、ΔPload两个参数决定;相同条件下,减小ΔPload有利于增大系统稳定域;在Kp小于0.4时,增大Kp可以有效增大系统稳定域,提高系统带载能力。通过该稳定域能够有效预测车载综合电力系统的稳定状态。 展开更多
关键词 车载综合电力系统 DC/DC变换器 大信号模型 稳定域 硬件在环仿真
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电传动装甲车辆母线电压双通道补偿控制 被引量：3
6
作者 廖自力 疏歆 +1 位作者 高强 李嘉麒 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期2082-2091,共10页
针对电传动装甲车辆突然加速或减速瞬间和加速过程中出现的母线电压波动现象,开展母线电压控制策略研究。基于某型8×8轮式装甲车电力系统拓扑结构,建立计及超级电容和电机负载在内的DC/DC小信号模型,剖析以上两种工况下母线电压波... 针对电传动装甲车辆突然加速或减速瞬间和加速过程中出现的母线电压波动现象,开展母线电压控制策略研究。基于某型8×8轮式装甲车电力系统拓扑结构,建立计及超级电容和电机负载在内的DC/DC小信号模型,剖析以上两种工况下母线电压波动现象诱因。根据功率前馈控制策略并结合电机驱动器-轮毂电机负载“负阻抗”特性分析,提出一种双通道补偿控制策略并通过硬件在环仿真和样车试验对其有效性进行验证。研究结果表明:功率前馈控制对车辆突然加速或减速诱发的母线电压波动具有较好的抑制作用,但对于加速过程中电机负载“负阻抗”特性导致的母线电压波动基本无作用;采用双通道补偿控制能够有效抑制两种母线电压波动现象,提高系统抗干扰能力。 展开更多
关键词 装甲车辆 电传动 母线电压 双通道补偿控制 车载综合电力系统 DC/DC变换器
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车载综合电力系统动态重构及其功率流控制 被引量：2
7
作者 袁东 廖自力 +1 位作者 李年裕 王刚 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2019年第8期82-88,共7页
随着陆战平台全电化技术的加速发展,战斗平台大功率用电负载不断增加,电能需求急剧上升,且不同负载驱动特性迥异,对车载综合电力系统的供电性能与负载适应性提出了苛刻要求。针对上述问题,探讨了一种车载综合电力系统动态重构方法,利用... 随着陆战平台全电化技术的加速发展,战斗平台大功率用电负载不断增加,电能需求急剧上升,且不同负载驱动特性迥异,对车载综合电力系统的供电性能与负载适应性提出了苛刻要求。针对上述问题,探讨了一种车载综合电力系统动态重构方法,利用系统内部各装置、部件组合重构,构建出适应不同应用环境的多种工作模式;在此基础上,设计了工作模式层次化状态集,提出了基于有限状态机的工作模式转换与功率流动态控制方法,将其应用于工程实践。装车试验结果表明:系统模式转换灵活,冗余度高,动态重构能力强,负载适应性好,可为高适应性车载综合电力系统研究提供参考。 展开更多
关键词 车载综合电力系统 动态重构 功率流 有限状态机
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车载综合电力系统发动机-发电机组控制策略概述 被引量：1
8
作者 白华 刘春光 +1 位作者 廖自力 陈路明 《车辆与动力技术》 2018年第3期60-64,共5页
简要介绍了车载综合电力系统发动机-发电机组的概念和意义,结合一种新型车载综合电力系统方案,分别对发动机-发电机组中各部件的控制策略进行了分析,提出了发动机-发电机组的协调控制策略和算法将是下一步研究的重点和发展方向.
关键词 车载综合电力系统 发动机-发电机组 控制策略
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高速工况下车载综合电力系统失稳预测 被引量：1
9
作者 高强 廖自力 +1 位作者 马晓军 魏曙光 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期313-321,共9页
针对车载综合电力系统因离网运行、发动机动态响应慢以及工况复杂从而易失稳的问题,开展了系统失稳预测研究。通过建立各微源、负载变换器的小信号模型,得到各微源输出阻抗与负载输入阻抗。基于改进的阻抗比判据提出了车载综合电力系统... 针对车载综合电力系统因离网运行、发动机动态响应慢以及工况复杂从而易失稳的问题,开展了系统失稳预测研究。通过建立各微源、负载变换器的小信号模型,得到各微源输出阻抗与负载输入阻抗。基于改进的阻抗比判据提出了车载综合电力系统小信号失稳判据。利用波特图从发动机转速、车速以及驱动电机转矩3个方面进行系统失稳预测分析。最后通过硬件在环仿真以及样车试验对理论分析结果进行了验证。研究结果表明:该样车在高速工况下,发动机转速应控制在1 900~2 000 r/min,车速不得超过100 km/h;单个驱动电机转矩对系统稳定性影响最大,超过48 N·m会直接导致系统崩溃。该小信号失稳判据能够准确预估系统失稳状态,对优化系统控制结构以及辅助系统设计具有一定指导意义。 展开更多
关键词 车载综合电力系统 高速工况 小信号模型 阻抗比判据 失稳预测
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