本书讲述了航空电力系统的组成、GCU设计的理论基础、励磁调节建模及实现，以及波音787设计案例等内容。重点讲述了启动模式的SVPWM控制，其中包括PWM脉冲生成、无传感器位置检测、锁相环和滑膜观测器等。
本书是GCU设计比较实用的工具书，可供航空发电机控制器及其相关专业的工程师参考，也可供高等院校相关专业师生阅读。

第1章 概述
1.1 飞机的电源系统
1.2 飞机电源系统的主要元件
1.2.1 一次电源
1.2.1.1 航空发电机及其演变过程
1.2.1.2 地面电源
1.2.1.3 APU及辅助电源
1.2.1.4 应急电源RAT
1.2.1.5 蓄电池
1.2.2 二次电源
1.2.2.1 变压整流器TRU
1.2.2.2 自耦变压器ATU
1.2.2.3 自耦变压整流器ATRU
1.2.3 配电装置
1.2.3.1 传统配电方式
1.2.3.2 固态配电方式
1.3 飞机电源系统的控制器
1.3.1 发电机控制器
1.3.1.1 GCU的能
1.3.1.2 过压保护单元
1.3.2 汇率控制器
1.4 GCU的类型
1.4.1 变频启动发电机的GCU
1.4.2 高压直流270VDC发电机的GCU
1.4.3 开关磁阻发电机的控制器
第2章 励磁调节与电机驱动背景知识
2.1 发电机励磁系统的组成
2.2 对励磁系统的基本要求
2.2.1 对励磁调节器的要求
2.2.2 励磁系统的性能指标
2.2.2.1 大信号性能指标
2.2.2.2 小信号性能指标
2.3 励磁系统中的整流电路与逆变电路
2.3.1 三相桥式不可控整流电路
2.3.2 三相桥式半控整流电路
2.3.2.1 工作原理
2.3.2.2 输出电压与控制角的关系
2.3.2.3 失控现象与续流二极管
2.3.3 三相桥式全控整流电路
2.3.3.1 工作原理
2.3.3.2 三相桥式全控整流电路输出电压与控制角之间的关系
2.3.4 航空发电机的励磁电压调节
2.3.4.1 民用电网的励磁电压调节
2.3.4.2 航空发电机的励磁电压控制
2.3.4.3 Buck电路
2.3.5 三相桥式逆变电路
2.3.5.1 三相电压型逆变电路
2.3.5.2 三相电流型逆变电路
2.3.5.3 SPWM逆变器
2.4 PID调节器
2.4.1 PID调节方法
2.4.2 数字PI调节
2.5 Clarke变换与Park变换
2.5.1 Clarke等幅值变换
2.5.2 Clark率变换
2.5.3 Park变换
2.5.3.1 Park 逆变换
2.5.3.2 Clarke-Park变换的实质
2.6 同步发电机的电磁场方程
2.6.1 发电机回路的电压方程和磁链方程
2.6.2 同步发电机稳态运行方程、相量图和等值电路
2.7 航空变频发电机励磁调节的特点
2.7.1 同步发电角特性
2.7.2 同步发电机调节
2.7.2.1 民用电网调节
2.7.2.2 飞机电网调节
2.7.3 同步发电机的电压调节
2.8 电机的矢量控制SVPWM
2.8.1 模型等效原则
2.8.2 矢量控制原理
2.8.2.1 空间矢量的定义
2.8.2.2 电压空间矢量运动轨迹
2.8.2.3 定子磁链矢量端点的运动轨迹
2.8.2.4 电压空间矢量的线性组合与SVPWM控制
第3章 ‘VFG的励磁调节
3.1 发电机模式下励磁系统的传递函数
3.1.1 同步发电机的传递函数
3.1.2 励磁机的传递函数
3.1.3 电压测量单元的传递函数
3.1.4 功率放大单元的传递函数
3.1.5 励磁控制系统的传递函数
3.2 发电机模式下励磁控制系统的稳定性分析
3.2.1 励磁控制系统的稳定计算
3.2.2 控制环节设计
3.2.2.1 比例调节
3.2.2.2 PI调节
3.2.3 考虑转速变化所带来的影响
3.2.4 计及饱和的影响
3.2.5 励磁调节器的性能评估
3.2.5.1 稳态误差
3.2.5.2 时间常数
3.2.5.3 小信号稳定性能
3.2.5.4 调节容量与强励倍数
3.3 GCu励磁调节功能的设计
3.3.1 电压测量与信号生成设计
3.3.2 误差生成与PI调节设计
3.3.3 占空比调节
3.3.4 功率放大单元设计
3.3.4.1 Bfick电路设计
3.3.4.2 PWM占空比生成
第4章 GCu的控制与保护功能
4.1 波音787的GCU控制与保护功能综述
4.1.1 GCU的通用控制与保护接口
4.1.1.1 引脚编程
4.1.1.2 VFSG滑油参数与PM(；状态监控及手动脱机
4.1.1.3 GCU对励磁及启动接触器的控制
4.1.1.4 GECl控制逻辑
4.1.1.5 GEC2控制逻辑
4.1.1.6 GEC3控制逻辑
4.1.1.7 GNR控制逻辑
4.1.1.8 SC控制逻辑
4.1.2 GCU对接触器和发电机的控制
4.1.3 GCU对配电盘箱汇流条的监控
4.1.4 GCU对270VDC配电盘箱的监控
4.1.5 汇流条功率输入的优先级
4.1.5.1 235vAC Bus Ll汇流条功率输入优先级No.1
4.1.5.2 235VAC Bus L1汇流条功率输入优先级No.2
4.1.5.3 235VAC Bus L1汇流条功率输入优先级No.3
4.1.5.4 235VAC Bus L1汇流条功率输入优先级No.4和No.5
4.1.5.5 235VAC Bus L1汇流条功率输入优先级No.6
4.1.5.6 235VAC Bus L1汇流条功率输入优先级No.7至No.8
4.1.6 GCU的保护功能
4.1.7 GCU的电压保护功能
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