题目：含有恒功率负载的飞机高压直流供电系统稳定性分析

飞机电源系统是独立电力系统，其所带负载的性质对系统的稳定性有直接影响。在多电和全电飞机中，电力电子驱动器和机载电子设备普遍采用DC/DC电源模块，表现出恒功率特性。当母线电压受到扰动时，引起母线电压振荡，导致整个电气系统失去稳定。在某型27V励磁调节交流整流电源系统运行试验中，加载大容量的恒功率负载，直流母线电压出现严重波动，幅度超过国军标要求。未来多电和全电飞机恒功率负载容量更大，由此带来的问题更为严重。因此飞机直流电源系统稳定性问题的研究，具有重要的现实意义。本文研究对象为同步发电机、三相电压型PWM整流电路、恒功率负载组成的飞机直流电源系统。发电机时间常数和整流器时间常数相差较大，首先研究发电机和主电路电气参数对系统稳定性的影响。继承和发展了前人的研究成果，结合本文的研究对象给出了电源系统稳定性判据。接下来提出一种创新思路，考虑整流器和负载都包含斩波环节且具有相近的工作频率的实际情况，将他们的模型降阶化简得到等效传递函数，画出频域动态结构图，依据该结构所表达的机理，分析电源和负载相互耦合对系统稳定性的影响，指出在随着频率变化，电源和负载的相角差有可能超出稳定裕度，此时二者的耦合为正反馈作用，使得电压振荡发散。依据电源和负载相互耦合系统频域动态结构图，设计了仿真模型和硬件实验系统。通过仿真和实验分析负载容量、直流母线滤波电容、整流器时间常数的变化对系统母线电压的影响。仿真波形与实验结果相对照，分析电源和负载的耦合最用对系统稳定性的影响。实验结果符合预期，验证了之前的理论分析。