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题目:飞机电磁兼容半实物试验平台的电源系统研究与设计

关键词:电磁兼容,半实物仿真,可编程电源,尖峰电压脉冲

  摘要



    随着射频综合技术和孔径综合技术在现代飞机中逐渐广泛的应用,飞机电磁兼容问题日趋严重。人们通常使用数值仿真方法分析复杂的电磁兼容现象。然而,受限于模型精度、仿真时间和内存容量等因素,数值仿真并不能完全复现真实的电磁环境。因此本文结合半实物仿真理论,提出电磁兼容半实物仿真技术,即在复杂系统的研制过程中,将部分样品设备的输入输出响应特性用数学模型描述,并依据模型建立模拟样品,然后将实物设备和模拟样品按照装机位置安置,并使用系统真实线束互联构成半实物仿真回路,在此仿真回路中进行电磁兼容试验,可对任意设备的任意端口注入干扰或进行测量。

    为了仿真分析复杂的电磁兼容现象,需基于该技术,建立电磁兼容半实物仿真平台。课题组已搭建飞机油量显示系统的电磁兼容半实物仿真平台,验证了该技术的可行性。而本文着重于半实物仿真平台的电源系统设计。

    本文经需求分析,为了充分模拟飞机供电系统的供电特性,提高半实物仿真平台的还原度,该电源系统应具备的功能包括:为平台上的设备供电、模拟飞机供电系统的电磁兼容问题,包括供电系统自身带来的电磁干扰,以及在电源线上耦合的电磁干扰。随后将电源系统拆分为直流供电半实物仿真分系统、交流供电半实物仿真分系统、传导耦合电磁干扰模拟分系统、CAN数据总线以及主控计算机等五大部分,并对各部分进行了功能分析、性能分析以及详细的方案设计。为了验证电源系统的可行性,本文还对系统的直流供电、交流供电、CS106测试等子模块在ADS和Saber仿真软件中进行了仿真验证。最后制作了直流供电系统和CS106测试模块的硬件实物,试验测量结果与预期吻合,验证了方案的可操作性和实用性。