庞圣钊 皇甫宜耿 郭 亮 Babak Nahid-Mobarakeh 马 睿

（1. 西北工业大学自动化学院 西安 710068 2. 洛林大学电气与机械工程学院 南锡 54516）

基于Lyapunov间接法分析的恒功率负载电源变换器宽稳定控制策略

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（1. 西北工业大学自动化学院 西安 710068 2. 洛林大学电气与机械工程学院 南锡 54516）

在航空航天供电系统中，随着变换器负载和电动机负载的不断增加，恒功率负载在用电设备中所占的比重越来越大。这种负载因内部闭环控制而呈现恒功率特性，是导致系统不稳定的主要原因之一。而应用于航空航天的独立电源变换系统，由于受到体积和重量的限制，对变换器的设计提出了更高的要求。本文提出一种基于前级电感电流的高频分量直接注入占空比的补偿方法，不仅可以减小供电系统中母线滤波电容尺寸，还能使因恒功率负载造成的不稳定现象得到抑制，提高系统稳定工作范围。以现代飞机直流供电系统中常见的Boost变换器为例，建立系统的状态空间模型，并利用Lyapunov间接法分析系统的稳定性，最后给出仿真及实验结果，验证了所提控制策略的正确性和可行性。结果表明，采用这种占空比补偿技术可在相同功率输出条件下，减少约8倍的母线滤波电容。

恒功率负载 负阻抗特性 稳定性 占空比补偿 机载电源系统 多电飞机

0 引言

在航空航天领域，随着越来越多的液压或者气压传动装置由电动装置所取代，从多电飞机逐渐发展为全电飞机。电力系统在现代飞行器中将占据一种主导型地位。……