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优化飞机配电系统转换:快速时序逻辑控制策略
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更新于2024-08-29
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本文主要探讨了飞机配电系统中的关键问题——快速时序逻辑控制方法,以提高供电模式转换效率并减少故障导致的汇流条断电时间。在传统的配电系统中,时序逻辑控制依赖于机械式开关和转换联锁电路,这种方式存在转换时间较长的局限性,这可能影响到飞机电源系统的稳定性和安全性。 为了克服这一问题,作者提出了一种创新的控制策略,即通过集成接触器的控制信号和状态信号的实时采集与处理,实现对关联接触器动作的预判和预控制。这种方法利用了有限状态机(Finite State Machine,FSM)的理论,FSM是一种数学模型,用于描述系统的状态及其变化规律,特别适用于需要精确控制序列行为的系统。 在有限状态机的框架下,供电模式转换的过程被设计成一系列明确的、可预知的状态转移,这样可以有效地缩短转换时间,同时确保在整个转换过程中,所有相关接触器的操作按照预定的顺序和时间进行,避免了可能的误操作或延迟,从而提高了整个配电系统的重构效率和可靠性。 通过仿真实验,研究者验证了这一快速时序逻辑控制方法的有效性,结果显示,与传统方法相比,新方法显著减少了供电模式转换的时间,符合GJB181B-2012中关于转换时间不超过50ms的安全标准。这对于保证飞机在运行中电源系统的稳定供应,防止因供电中断对飞行任务造成影响具有重要意义。 本文提出的飞机配电系统的快速时序逻辑控制方法,不仅提升了飞机供电系统的性能,还确保了飞行安全,对于现代飞机电气系统的优化设计和航空工业的发展具有实际价值。
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电子设计工程
Electronic Design Engineering
第 27卷
Vol.27
第 11期
No.11
2019年 6月
Jun. 2019
收稿日期:2018-09-20 稿件编号:201809083
作者简介:陈 璐(1991—),女,甘肃兰州人,硕士,助理工程师。研究方向:配电系统控制及电力系统仿真。
飞机配电系统是飞机重要用电设备持续可靠工
作的关键环节
[1-2]
。飞机供电系统或用电设备发生故
障时,配电系统会依据设定的时序逻辑进行系统重
构
[3-4]
,转换过程中供电特性应符合标准要求,不能危
及飞行安全,如 GJB181B-2012 中明确规定交、直流
供电系统供电转换时间不大于 50 ms。
配电系统的时序逻辑控制方式是影响供电转换
过程的直接因素,常规的时序逻辑控制基于机械式
开关,通过转换联锁电路实现,但这种自动转换造成
的转换时间较长。目前复杂供电系统中常采用汇流
条功率 控制器(Bus Power Control Unit,BPCU)与发
电机控制器(Generator Control Unit,GCU)配合进行
时序逻辑控制,实现电源的快速切换
[5-7]
。此外,使用
快速响应接触器也可优化供电转换过程,缩短供电
中断时间。
文中提出一种飞机配电系统的快速时序逻辑控
制方法,通过采集和处理配电网络中接触器的控制
信号和状态信号,进行关联接触器动作的预判、预控
制,实现供电模式的可靠、快速转换,通过基于有限
状态机的仿真模型,验证了本文方法的有效性。
1 有限状态机原理
有限 状 态 机(Finite State Machine,FSM)是 表 示
有限个状态以及在这些状态之间的转移和动作等行
为的数学模型
[8-9]
。有限状态机在任意时刻都处于一
飞机配电系统的快速时序逻辑控制方法
陈 璐
1
,赵喜洋
1
,杨姗姗
1
,朱志宏
2
(1.中航工业航空电力系统研发中心 陕西 西安 710077;2.陕西航空电气有限责任公司 陕西 西安 710077)
摘要:为优化飞机配电系统的供电模式转换过程,缩短因故障引起的汇流条断电时间,提出了一种
飞机配电系统的快速时序逻辑控制方法,通过优化供电模式转换的触发事件,实现配电系统中关
联接触器动作的预判断,完成配电系统时序逻辑的快速控制。通过基于有限状态机的仿真实验,
表明本文提出的方法可显著地缩短供电模式转换时间,优化配电系统重构过程,保障飞机电源系
统的高效可靠工作。
关键词:飞机配电系统;供电模式转换;时序逻辑;有限状态机
中图分类号:TN79 文献标识码:A 文章编号:1674-6236(2019)11-0114-05
Fast sequential logic control method for aircraft distribution system
CHEN Lu
1
,ZHAO Xi⁃yang
1
,YANG Shan⁃shan
1
,ZHU Zhi⁃hong
2
(1. AVIC Aerospace Electric Systems R&D Center,Xi’an 710077,China;2. AVIC Shaanxi Aero Electric
Co. Ltd,Xi’an 710077,China)
Abstract: In order to optimize the power supply mode conversion process of aircraft distribution system
and shorten the bus power interruption caused by faults,a fast sequential logic control method for aircraft
distribution system is proposed. By optimizing the triggering events of power supply mode conversion,the
pre- judgment for the action of associated contactors in the distribution system is realized and the fast
control of distribution system can be completed. Simulation experiments based on the finite state machine
indicate that the method proposed in this paper can significantly reduce the transition time of the power
supply mode conversion and optimize the reconfiguration process of the distribution system,which
guarantees the efficient and reliable operation of the aircraft power system.
Key words: aircraft distribution system;power supply mode conversion;sequential logic;finite state
machine
--114
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