航改微型燃气轮机发电系统 本书特色

本书针对航天发动机改陆用发电的微型燃气轮机的控制进行研究。首先对航改微型燃气轮机发电技术进行概述；然后对微型燃气轮机发电系统各组成部分进行分析，分析各组成的工作原理、系统能量传输机理、系统功率变换实现及控制；*后重点对微型燃气轮机的若干关键技术进行研究。书中给出的数学建模、控制策略、效率优化方法等对于航天发动机的控制具有重要的借鉴意义。 本书可作为热能动力燃气轮机、电气工程分布式发电等专业教师和研究生的参考书，同时对从事微型燃气轮机发电技术、分布式发电系统研究的科研人员具有一定的参考价值。

航改微型燃气轮机发电系统 目录

第 1章 概述

　1.1 微燃机发电技术的国内外研究现状

　1. 1. 1 微燃机发电系统的拓扑结构

　1. 1. 2 国外发展状况及趋势

　1. 1. 3 国内发展现状

　1.2 电控系统的主要问题与关键技术

　1. 2. 1 电控系统结构及性能要求

　1. 2. 2 高速永磁电机的启动控制技术

　1. 2. 3 冲击负载问题

　1. 2. 4 系统功率平衡问题

　1. 2. 5 系统全工况稳定性问题

　1. 2. 6 系统效率问题

　1. 2. 7 集成扩容并网控制技术

　1. 2. 8 离网运行混合型负载供电技术

第　2章 微燃机发电系统结构及工作机理

　2.1 基于超级电容储能的发电系统架构

　2. 1. 1 系统架构

　2. 1. 2 基于超级电容储能的功率补偿原理

　2.2 微燃机本体组成

　2. 2. 1 压气机

　2. 2. 2 透平

　2. 2. 3 燃烧室

　2. 2. 4 回热器

　2. 2. 5 高速轴承

　2. 2. 6 微燃机控制器

　2.3 高速电机

　2. 3. 1 高速电机的关键技术

　2. 3. 2 高速永磁同步电机的转子损耗

　2. 3. 3 永磁同步电机系统效率优化

　2.4 功率变换器

　2. 4. 1 高速永磁同步电机的 PWM 整流器

　2. 4. 2 微燃机发电系统的控制策略

　2. 4. 3 基于超级电容的分布式发电系统

　2. 4. 4 微燃机系统功率控制

　2.5 微燃机发电系统瞬时功率流分析

　2. 5. 1 能量转换过程

　2. 5. 2 瞬时功率流

第3章　微燃机发电系统非线性数学建模

　3.1 微燃机非线性数学模型

　3. 1. 1 静态数学模型

　3. 1. 2 动态数学模型

　3. 1. 3 模型实例化及仿真实现

　3. 1. 4 模型验证

　3.2 PMSM 动态数学模型

　3. 2. 1 三相静止坐标系下的数学模型

　3. 2. 2 两相静止坐标系下的数学模型

　3. 2. 3 dq 旋转坐标系下的数学模型

　3. 2. 4 xy 坐标系下的数学模型

　3.3 基于变换器开关函数的统一数学模型

　3.4 电功率变换系统瞬时功率模型

　3. 4. 1 永磁同步电机与 PWM 整流器的一体化模型

　3. 4. 2 超级电容储能单元模型

　3. 4. 3 逆变器模型

第4章　微燃机发电机组的状态反馈控制及效率提升

　4.1 微燃机全工况状态反馈强鲁棒性控制

　4. 1. 1 控制系统结构

　4. 1. 2 全工况固定收敛特性状态观测器

　4. 1. 3 全工况固定收敛特性状态反馈控制律

　4. 1. 4 仿真验证

　4.2 微燃机效率优化控制

　4. 2. 1 效率优化条件

　4. 2. 2 效率优化控制方法及仿真分析

　4. 2. 3 效率优化对状态反馈控制的影响

第5章　基于MTPA 的直接转矩启动控制

　5.1 启动系统介绍

　5.2 启动子系统直接转矩控制策略的机理

　5.3 启动子系统设计的关键技术

　5. 3. 1 定子电阻的影响与补偿

　5. 3. 2 转子速度检测与初始磁链的判断

　5. 3. 3 转矩角的准确计算

　5.4 启动子系统实现 MTPA 的优化设计

　5. 4. 1 磁链参数的给定与定子电流的关系

　5. 4. 2 MTPA 控制与磁链自调节

　5.5 系统实现与实验结果

第6章　永磁同步电机瞬时功率控制及效率优化

　6.1 永磁同步电机瞬时功率控制

　6. 1. 1 瞬时功率控制系统结构

　6. 1. 2 滑模观测器锁相环转子位置检测

　6. 1. 3 瞬时功率检测及控制

　6. 1. 4 仿真分析

　6.2 开关频率对功率环节的影响与系统效率的优化

　6. 2. 1 基于 Simplorer 的功率系统电流谐波分析

　6. 2. 2 基于 Maxwell 2D 的电机涡流损耗分析

　6. 2. 3 开关器件的损耗与系统效率的优化

第7章　基于直接功率控制的并网变换器设计

　7.1 基于直接功率控制的并网变换器机理分析

　7. 1. 1 并网变换器的结构及数学模型

　7. 1. 2 直接功率控制的基本思想

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工业技术 航空、航天

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