S4R型衛(wèi)星電源系統(tǒng)的仿真與控制技術(shù)研究
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【摘要】:在衛(wèi)星諸多分系統(tǒng)中,電源系統(tǒng)被稱為“衛(wèi)星的心臟”,它在額定電壓范圍內(nèi)產(chǎn)生、儲存、調(diào)節(jié)、控制和分配電能,為所有分系統(tǒng)和負(fù)載提供不間斷的、安全、可靠的電能。電源控制系統(tǒng)作為衛(wèi)星電源系統(tǒng)的的核心組成部分,其主要任務(wù)是通過分流調(diào)節(jié)器對太陽能電池陣多余功率進(jìn)行分流控制和通過充、放電控制器控制蓄電池的充放電,保證母線電壓穩(wěn)定,并通過變換器滿足星上負(fù)載要求。本文分析了目前應(yīng)用較多的電源控制系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)即S3R型系統(tǒng)和混合型系統(tǒng)的基本原理。針對新型的S4R型衛(wèi)星電源系統(tǒng)開展了研究工作,分析了S4R型電源控制系統(tǒng)的原理,在Matlab/Simulink建立了電源系統(tǒng)各部件仿真模型,包括能源裝置(太陽能電池陣、蓄電池組)和控制裝置(分流調(diào)節(jié)器、充電功率開關(guān)管、放電控制器、主誤差放大器),并開展模型驗(yàn)證以及系統(tǒng)仿真分析;贚ABVIEW設(shè)計太陽能電池陣模擬器,基于DSP28335設(shè)計了電源系統(tǒng)控制器,建立了實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),圍繞負(fù)載功率的變化對實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測試,并對測試結(jié)果進(jìn)行了分析和比較。本文研究的內(nèi)容可以用于衛(wèi)星電源系統(tǒng)設(shè)計的驗(yàn)證,其仿真結(jié)果可以反映衛(wèi)星在軌運(yùn)行負(fù)載變化時電源系統(tǒng)的工作狀態(tài)。研究成果可作為新型衛(wèi)星電源系統(tǒng)的設(shè)計參考,具有一定的工程應(yīng)用價值。
【關(guān)鍵詞】:衛(wèi)星電源系統(tǒng) 功率控制策略 S4R調(diào)節(jié)控制技術(shù) 電源系統(tǒng)建模仿真
【學(xué)位授予單位】:南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:V442
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-11
- 注釋表11-12
- 第一章 緒論12-17
- 1.1 課題的研究背景及意義12
- 1.2 衛(wèi)星電源系統(tǒng)控制技術(shù)的發(fā)展12-13
- 1.3 仿真建模方法研究13-14
- 1.4 衛(wèi)星電源系統(tǒng)仿真研究現(xiàn)狀14-15
- 1.4.1 國外研究現(xiàn)狀14-15
- 1.4.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀15
- 1.5 本文的研究內(nèi)容15-17
- 第二章 衛(wèi)星電源控制系統(tǒng)的基本原理分析17-30
- 2.1 衛(wèi)星電源系統(tǒng)的特點(diǎn)17-18
- 2.1.1 衛(wèi)星電源系統(tǒng)的功能17
- 2.1.2 衛(wèi)星電源系統(tǒng)的組成17-18
- 2.2 衛(wèi)星電源系統(tǒng)調(diào)節(jié)控制策略分析18-26
- 2.2.1 衛(wèi)星電源系統(tǒng)母線電壓控制分析18-19
- 2.2.2 衛(wèi)星電源系統(tǒng)母線電壓調(diào)節(jié)方式19-21
- 2.2.3 衛(wèi)星電源系統(tǒng)功率控制分析21-26
- 2.3 S4R型衛(wèi)星電源系統(tǒng)工作原理分析26-29
- 2.4 本章小結(jié)29-30
- 第三章 S4R型衛(wèi)星電源系統(tǒng)建模仿真30-51
- 3.1 衛(wèi)星電源系統(tǒng)仿真建模30-39
- 3.1.1 太陽能電池陣建模30-32
- 3.1.2 電源控制器PCU建模32-37
- 3.1.3 蓄電池建模37-39
- 3.2 仿真模型驗(yàn)證39-48
- 3.2.1 仿真模型驗(yàn)證方法39-41
- 3.2.2 衛(wèi)星電源系統(tǒng)仿真模型驗(yàn)證41-48
- 3.3 衛(wèi)星電源系統(tǒng)仿真分析48-50
- 3.4 本章小結(jié)50-51
- 第四章 衛(wèi)星電源系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)硬件設(shè)計51-59
- 4.1 電源仿真系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)51
- 4.2 太陽能電池陣仿真模擬器開發(fā)51-54
- 4.3 調(diào)理電路設(shè)計54-57
- 4.3.1 DSP調(diào)理電路設(shè)計54-56
- 4.3.2 PCI板卡調(diào)理電路設(shè)計56-57
- 4.4 MOSFET驅(qū)動電路設(shè)計57-58
- 4.5 本章小結(jié)58-59
- 第五章 衛(wèi)星電源系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)測試結(jié)果與分析59-67
- 5.1 負(fù)載參數(shù)設(shè)計59-60
- 5.2 測試結(jié)果60-64
- 5.3 測試分析64-66
- 5.4 本章小結(jié)66-67
- 第六章 總結(jié)與展望67-68
- 6.1 全文工作總結(jié)67
- 6.2 后續(xù)工作展望67-68
- 參考文獻(xiàn)68-72
- 致謝72-73
- 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文73-74
- 附錄74
【參考文獻(xiàn)】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條
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,本文編號:692993
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