Методика разработки имитатора нагрузок для наземных испытаний систем электропитания автономных объектов
| Parent link: | Электротехнические системы и комплексы/ Магнитогорский государственный технический университет им. Г. И. Носова (МГТУ) № 1 (46).— 2020.— [С. 60-66] |
|---|---|
| Main Author: | |
| Corporate Author: | |
| Other Authors: | , |
| Summary: | Заглавие с экрана В статье описана методика разработки имитатора нагрузки для наземных испытаний систем электропитания автономных объектов различного назначения с применением блока повышающих преобразователей напряжения в качестве формирующего ток нагрузки электротехнического комплекса. Рассмотрена структура силовой части и системы управления блока повышающих преобразователей. Проанализированы современные методики разработки электротехнических комплексов. Предложено учитывать допустимый разброс параметров отдельных компонентов силовых схем (резисторов, конденсаторов и дросселей) при моделировании разрабатываемых электротехнических комплексов с применением современных программных продуктов, таких как Matlab Simulink . Созданная методика позволяет выявлять особенности работы имитаторов нагрузок на этапе разработки с учётом разброса параметров компонентов силовых схем, настраивать регуляторы с применением имитационных моделей, рассматривать множество вариантов реализации силовых схем и систем управления электротехнического комплекса. Перечисленные преимущества позволяют значительно сократить временные и стоимостные затраты на процесс разработки имитаторов нагрузок для систем электропитания автономных объектов и настройки их регуляторов. Численные и натурные эксперименты показывают хорошую корреляцию, что даёт основания для применения разработанной методики при создании новых электротехнических комплексов различного назначения и их компонентов. Удобство сохранения результатов экспериментов в виде массивов значений переменных и доступность для разработчика электротехнических комплексов имитационных моделей в среде Simulink позволяет использовать созданную методику для дальнейшего анализа работы изготовленного имитатора нагрузки на этапе наземных испытаний систем электропитания автономных объектов с целью совершенствования схемотехнических решений и подстройки регуляторов. The paper deals with the methodology for the design of load simulators for ground testing of power supply systems for various autonomous objects using a boost converter as a current wave-forming electrical complex. The structure of the power unit and control system of the boost converter block is considered. The modern methodologies of design of electrical complexes are analyzed. It is suggested to take into account the allowable variation in the parameters of power electronic components (resistors, capacitors and inductors) when modeling the complexes under development using modern software such as Matlab Simulink. The created methodology makes it possible to identify the peculiarities of the load simulator operation during the development stage, to take into account the variation of the parameters of the power circuit components, to adjust the regulators using simulation models, to analyze a set of design options for power circuits and control systems of the electrical complex. This significantly reduces the time and cost of the simulator design process as well as controller tuning. Numerical and laboratory-scale experiments showed good correlation, which gives grounds for applying the developed methodology to create new electrical complexes for various purposes and their components. The convenience of saving the results of experiments in the form of arrays of variables and the availability of simulation models of electrical complexes in Matlab Simulink for the developer allows application of the created methodology for further analysis of the load simulator operation at the stage of ground testing of power supply systems for autonomous objects in order to improve circuitry solutions and to additionally adjust the regulators if necessary. |
| Published: |
2020
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://doi.org/10.18503/2311-8318-2020-1(46)-60-66 |
| Format: | Electronic Book Chapter |
| KOHA link: | https://koha.lib.tpu.ru/cgi-bin/koha/opac-detail.pl?biblionumber=662708 |