電源系統(tǒng)穩(wěn)定性的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及電源系統(tǒng)穩(wěn)定性。一種為穩(wěn)定電源系統(tǒng)(1210)建立經(jīng)過驗證的穩(wěn)定設(shè)計(475)的方法和裝置。建立電源系統(tǒng)(100)的初始設(shè)計(412)。電源系統(tǒng)(100)的初始設(shè)計(412)滿足設(shè)計要求(414)。電源系統(tǒng)(100)的初始設(shè)計(412)針對電源系統(tǒng)(100)的多個仿真工況(426)進行仿真以產(chǎn)生仿真數(shù)據(jù)(421)。電源系統(tǒng)(100)的穩(wěn)定設(shè)計(437)的穩(wěn)定性參數(shù)要求(436)根據(jù)仿真數(shù)據(jù)(421)建立。電源系統(tǒng)(100)的穩(wěn)定設(shè)計(437)的硬件實現(xiàn)被測試以產(chǎn)生硬件測試數(shù)據(jù)(472)。電源系統(tǒng)(100)的穩(wěn)定設(shè)計(437)通過使用硬件測試數(shù)據(jù)(472)驗證，以建立電源系統(tǒng)(100)的經(jīng)過驗證的穩(wěn)定設(shè)計(475)。
【專利說明】電源系統(tǒng)穩(wěn)定性

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開一般涉及用于設(shè)計電源系統(tǒng)的系統(tǒng)和方法。更具體地，本公開涉及用于設(shè)計穩(wěn)定電源系統(tǒng)以及用于評估配備有直流電力轉(zhuǎn)換設(shè)備和有源直流負載的三相交流電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性的系統(tǒng)和方法。

【背景技術(shù)】
[0002]飛行器可以采用各種電子設(shè)備和系統(tǒng)執(zhí)行飛行器上的各種功能。飛行器上的電子設(shè)備和系統(tǒng)的電力可以由飛行器電源系統(tǒng)提供。飛行器電源系統(tǒng)可以包括若干發(fā)電機以及各種配電和轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。例如，飛行器上的電源系統(tǒng)可以包括由飛行器發(fā)動機驅(qū)動的若干發(fā)電機。
[0003]電源系統(tǒng)的穩(wěn)定性可以定義為系統(tǒng)經(jīng)受干擾后重新獲得正常的平衡狀態(tài)的能力。理想的是飛行器上的電源系統(tǒng)可以被設(shè)計為穩(wěn)定的。
[0004]飛行器上的許多電氣負載可以使用穩(wěn)壓電子裝置以提高效率、電力質(zhì)量和電力密度。這種電氣負載會以不希望的方式影響飛行器上的電源系統(tǒng)的穩(wěn)定。
[0005]可以期望優(yōu)化飛行器上的電源系統(tǒng)，以保證電力效率、密度和質(zhì)量的穩(wěn)定性。此夕卜，不優(yōu)化飛行器上的電源系統(tǒng)會增加成本。不是最佳的電源系統(tǒng)會是過度設(shè)計的、更重的并具有較大體積裝載要求。因此，配備有不是最佳的電源系統(tǒng)的飛行器在操作期間會使用更多的燃料。在這個燃料成本不斷增加的時代，具有解決這一問題的解決方案變得更加重要。類似地，不是最佳的電源系統(tǒng)會需要更頻繁的維修并且這種系統(tǒng)的部件會需要更經(jīng)常地修理和更換。因此，這種系統(tǒng)會具有較高的生命周期成本。
[0006]優(yōu)化飛行器上的電源系統(tǒng)的穩(wěn)定性會存在若干技術(shù)問題。用于分析電源系統(tǒng)設(shè)計的穩(wěn)定性的目前可用的系統(tǒng)和方法會受限，并且不能對優(yōu)化飛行器上的電源系統(tǒng)的穩(wěn)定性的技術(shù)問題提供解決方案。
[0007]因此，具有考慮到上述討論的一個或更多個問題以及可能的其他問題的方法和裝置將是有益的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本公開的示意性實施例提供一種包括設(shè)計系統(tǒng)、仿真系統(tǒng)、穩(wěn)定性評估系統(tǒng)和硬件測試系統(tǒng)的裝置。設(shè)計系統(tǒng)經(jīng)配置以建立電源系統(tǒng)的初始設(shè)計。電源系統(tǒng)的初始設(shè)計滿足電源系統(tǒng)的設(shè)計要求。仿真系統(tǒng)經(jīng)配置以針對電源系統(tǒng)的多個仿真工況仿真電源系統(tǒng)的初始設(shè)計，從而產(chǎn)生仿真數(shù)據(jù)。穩(wěn)定性評估系統(tǒng)經(jīng)配置以根據(jù)仿真數(shù)據(jù)建立電源系統(tǒng)的穩(wěn)定設(shè)計的穩(wěn)定性參數(shù)要求。硬件測試系統(tǒng)經(jīng)配置以測試電源系統(tǒng)的穩(wěn)定設(shè)計的硬件實現(xiàn)從而產(chǎn)生硬件測試數(shù)據(jù)。穩(wěn)定性評估系統(tǒng)經(jīng)配置以使用硬件測試數(shù)據(jù)驗證電源系統(tǒng)的穩(wěn)定設(shè)計，從而建立電源系統(tǒng)的經(jīng)過驗證的穩(wěn)定設(shè)計。
[0009]本公開的示意性實施例還提供用于建立穩(wěn)定電源系統(tǒng)的經(jīng)過驗證的穩(wěn)定設(shè)計的方法。建立電源系統(tǒng)的初始設(shè)計。電源系統(tǒng)的初始設(shè)計滿足電源系統(tǒng)的設(shè)計要求。針對電源系統(tǒng)的多個仿真工況仿真電源系統(tǒng)的初始設(shè)計，以產(chǎn)生仿真數(shù)據(jù)。根據(jù)仿真數(shù)據(jù)建立電源系統(tǒng)的穩(wěn)定設(shè)計的穩(wěn)定性參數(shù)要求。測試電源系統(tǒng)的穩(wěn)定設(shè)計的硬件實現(xiàn)以產(chǎn)生硬件測試數(shù)據(jù)。使用硬件測試數(shù)據(jù)驗證電源系統(tǒng)的穩(wěn)定設(shè)計，以建立電源系統(tǒng)的經(jīng)過驗證的穩(wěn)定設(shè)計。
[0010]本公開的示意性實施例還提供用于證實對穩(wěn)定電源系統(tǒng)的設(shè)計的改變的方法。建立電源系統(tǒng)的初始設(shè)計。電源系統(tǒng)的初始設(shè)計滿足電源系統(tǒng)的設(shè)計要求。針對電源系統(tǒng)的多個仿真工況仿真電源系統(tǒng)的初始設(shè)計，以產(chǎn)生仿真數(shù)據(jù)。根據(jù)仿真數(shù)據(jù)建立電源系統(tǒng)的穩(wěn)定設(shè)計的穩(wěn)定性參數(shù)要求。測試電源系統(tǒng)的穩(wěn)定設(shè)計的硬件實現(xiàn)以產(chǎn)生硬件測試數(shù)據(jù)。使用硬件測試數(shù)據(jù)驗證電源系統(tǒng)的穩(wěn)定設(shè)計，以建立電源系統(tǒng)的經(jīng)過驗證的穩(wěn)定設(shè)計。建立電源系統(tǒng)的經(jīng)過驗證的穩(wěn)定設(shè)計的經(jīng)過驗證的仿真模型。使用經(jīng)過驗證的仿真模型通過仿真來證實對電源系統(tǒng)的經(jīng)過驗證的穩(wěn)定設(shè)計的改變。
[0011]上述特征、功能和優(yōu)點可在本發(fā)明的各種實施例中獨立實現(xiàn)，或可以在其他實施例中組合實現(xiàn)，其進一步細節(jié)能夠參考下面的描述和附圖看出。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]被認為是示意性實施例的新穎特征的特點將在所附權(quán)利要求中闡述。然而，通過參考下面本公開的示意性實施例的詳細描述，當(dāng)結(jié)合附圖閱讀時，將最好地理解示意性實施例以及優(yōu)選使用方式、進一步目的和特征，其中:
[0013]圖1示出根據(jù)一個示意性實施例的飛行器上的電源系統(tǒng)的方框圖；
[0014]圖2示出根據(jù)一個示意性實施例的電源系統(tǒng)的方框圖；
[0015]圖3示出根據(jù)一個示意性實施例的直流電源系統(tǒng)的方框圖；
[0016]圖4示出根據(jù)一個示意性實施例的穩(wěn)定性評估和設(shè)計系統(tǒng)的方框圖；
[0017]圖5示出非穩(wěn)定電源系統(tǒng)中的母線電壓的波形圖；
[0018]圖6是根據(jù)一個示意性實施例的穩(wěn)定電源系統(tǒng)的源阻抗幅值限制的示意圖；
[0019]圖7是根據(jù)一個示意性實施例的電源系統(tǒng)的源阻抗相位邊界的示意圖；
[0020]圖8示出電源系統(tǒng)中母線紋波電壓的波形圖；
[0021]圖9示出根據(jù)一個示意性實施例的用于設(shè)計和評估電源系統(tǒng)的穩(wěn)定性的過程的流程圖；
[0022]圖10示出根據(jù)一個示意性實施例的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的方框圖；
[0023]圖11示出根據(jù)一個示意性實施例的飛行器制造和維護方法的方框圖；和
[0024]圖12示出根據(jù)一個示意性實施例的飛行器的方框圖。

【具體實施方式】
[0025]不同的示意性實施例認識并考慮到若干不同的方面。當(dāng)參考項目時，本文所用的“若干”是指一個或更多個項目。例如，“若干不同的方面”是指一個或更多個不同的方面。
[0026]不同的示意性實施例認識并考慮到:現(xiàn)代商用和其他飛行器可以配備包括相對高壓的DC子系統(tǒng)的電源系統(tǒng)。例如，這種飛行器上的高壓直流電源系統(tǒng)可以包括用于產(chǎn)生高壓DC電的設(shè)備和電機控制負載。
[0027]不同的示意性實施例認識并考慮到傳統(tǒng)商用飛行器電源系統(tǒng)可以不使用高壓DC電和有源電機控制負載。因此，目前可用的用于分析和保證電源系統(tǒng)穩(wěn)定性的系統(tǒng)和方法不能有效地用于分析和保證利用這種高電壓DC電和有源電機控制負載的飛行器中的電源系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
[0028]因此，示意性實施例提供一種用于評估和保證包括高電壓DC子系統(tǒng)的飛行器上的電源系統(tǒng)的穩(wěn)定性的系統(tǒng)和方法。具體地，示意性實施例提供用于設(shè)計和評估配備有高電壓DC電轉(zhuǎn)換設(shè)備和由具有恒定電力汲取性質(zhì)(draw nature)的電機控制器驅(qū)動的有源電機負載的穩(wěn)定三相AC電源系統(tǒng)的系統(tǒng)和方法。
[0029]不同的示例實施方案還認識并考慮到，在這種設(shè)計變化在飛行器或其他交通工具上的電源系統(tǒng)中實施之前，出于安全或其他目的，可以證實飛行器或其他交通工具上的電源系統(tǒng)的設(shè)計變化。目前，這種證實通?？梢杂捎布y試執(zhí)行。這種測試會是相對昂貴和耗時的。
[0030]因此，示例實施例提供一種用于產(chǎn)生電源系統(tǒng)的仿真模型以及用于使用飛行器或其他車輛上實施的電源系統(tǒng)的硬件驗證仿真模型的系統(tǒng)和方法。仿真模型的驗證確保仿真模型和硬件是等同的，并且電源系統(tǒng)的設(shè)計是完整的。經(jīng)過驗證的仿真模型可用于通過仿真而證實電源系統(tǒng)的設(shè)計變化。與通過硬件測試證實相比，這種通過仿真證實可以較廉價和省時。
[0031]現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖1，其根據(jù)一個示意性實施例示出飛行器上的電源系統(tǒng)的方框圖。在此實例中，電源系統(tǒng)100可為飛行器102提供電力。
[0032]飛行器102可以是任何類型的飛行器。例如，但不限于，飛行器102可以是固定機翼、旋轉(zhuǎn)機翼，或比空氣輕的飛行器。飛行器102可經(jīng)配置用于運載旅客、貨物或乘客和貨物，或者可以經(jīng)配置用于執(zhí)行任何其他操作或任務(wù)。飛行器102可以由航空公司、軍事單位，或任何其他私人或政府實體操作。
[0033]飛行器102是其電力可以由電源系統(tǒng)100提供的交通工具104的一個實例。電源系統(tǒng)100可為除飛行器102之外的交通工具提供電力。例如，但不限于，交通工具104可以是經(jīng)配置以穿越空氣、在太空中、在陸地上、在水面上、在水下，或在任何其他操作環(huán)境或環(huán)境的組合中行進的任何交通工具。
[0034]交通工具104是其電力可以由電源系統(tǒng)100提供的平臺106的一個實例。電源系統(tǒng)100可為除交通工具104之外的平臺提供電力。例如，但不限于，平臺106可包括任何固定或移動平臺。
[0035]電源系統(tǒng)100可以包括交流(AC)電源系統(tǒng)108和直流(DC)電源系統(tǒng)110。AC電源系統(tǒng)108和DC電源系統(tǒng)110可以被稱為電源系統(tǒng)100的子系統(tǒng)。
[0036]AC電源系統(tǒng)108可以是單相112或多相114的。例如，但不限于，AC電源系統(tǒng)108可以是三相電源系統(tǒng)。AC電源系統(tǒng)108可以經(jīng)配置以為飛行器102上的各種AC負載116提供電力。AC負載116可被認為是AC電源系統(tǒng)108的部分。
[0037]DC電源系統(tǒng)110可以經(jīng)配置以從AC電源系統(tǒng)108接收電力。例如，整流器或其他設(shè)備可經(jīng)配置以根據(jù)AC電源系統(tǒng)108提供的AC電力為DC電源系統(tǒng)110提供DC電力。DC電源系統(tǒng)110可以經(jīng)配置以為飛行器102上的各種DC負載118提供電力。例如，但不限于,DC負載118可包括由電機控制器驅(qū)動的各種電機、使用DC電力的其他負載或這種負載的各種組合。DC負載118可以被認為是DC電源系統(tǒng)110的部分。
[0038]電源系統(tǒng)100可以由穩(wěn)定性126表征。穩(wěn)定性126可以由電源系統(tǒng)100在正常操作期間以及在經(jīng)受干擾之后保持或恢復(fù)正常平衡狀態(tài)的能力來定義。保持或恢復(fù)正常平衡狀態(tài)的電源系統(tǒng)100可被表征為穩(wěn)定128。在正常操作期間不能保持正常平衡狀態(tài)或在經(jīng)受干擾后不能恢復(fù)正常平衡狀態(tài)的電源系統(tǒng)100可以被表征為不穩(wěn)定130。穩(wěn)定性126可以指AC電源系統(tǒng)108、DC電源系統(tǒng)110或兩者的穩(wěn)定性。在任何情況下，理想的是飛行器102上的電源系統(tǒng)100是穩(wěn)定的128。
[0039]現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖2，其根據(jù)一個示意性實施例示出電源系統(tǒng)的方框圖。在此實例中，電源系統(tǒng)200可以圖1中的飛行器102上的電源系統(tǒng)100的一種實施方式的實例。
[0040]電源系統(tǒng)200可包括發(fā)電機202。例如，發(fā)電機202可以由飛行器上的發(fā)動機驅(qū)動。例如，但不限于，發(fā)電機202可產(chǎn)生可變頻率的三相AC電力或其他AC電力。發(fā)電機饋電線203可將所產(chǎn)生的AC電力從發(fā)電機202運載到AC母線204。
[0041]接觸器206可被提供在發(fā)電機饋電線203上。接觸器206可包括任何合適類型的斷路器或可經(jīng)配置以在接觸器206打開時從發(fā)電機202斷開AC母線204的其他設(shè)備。發(fā)電機202可以連接到AC母線204，以在接觸器206關(guān)閉時提供AC電力給線路203上的AC母線204。
[0042]AC母線204可以經(jīng)配置將發(fā)電機202提供的AC電力分配給各種負載。例如，但不限于，AC母線204可以經(jīng)配置將發(fā)電機202提供的AC電力分配給若干AC負載208。例如，所述若干AC負載208可包括使用AC電力的飛行器上的各種負載。
[0043]若干接觸器210可以提供在將AC母線204連接到若干AC負載208的負載饋電線211上。若干接觸器210可以包括任何合適類型的斷路器或可經(jīng)配置以在若干接觸器210打開時從AC母線204斷開負載饋電線211和若干AC負載208的其他設(shè)備。AC母線204可連接到若干AC負載208，以在若干接觸器210關(guān)閉時提供AC電力到負載饋電線211上的若干AC負載208。
[0044]AC母線204可以經(jīng)配置將發(fā)電機202提供的AC電力分配給整流器212。整流器212可以經(jīng)配置將AC母線204提供的AC電力轉(zhuǎn)換為DC電力。整流器212可包括用于將AC電力轉(zhuǎn)換為DC電力的任何合適的設(shè)備。例如，整流器212可以包括任何合適的無源或有源AC-DC整流單元。
[0045]接觸器214可以被提供在連接AC母線204到整流器212的饋電線215上。接觸器214可以包括任何合適類型的斷路器或可經(jīng)配置以在接觸器214打開時從AC母線204斷開饋電線215和整流器212的其他設(shè)備。AC母線204可連接到整流器212，以在接觸器214關(guān)閉時提供AC電力到饋電線215上的整流器212。
[0046]來自整流器212的DC電力可以提供在DC母線216上。DC母線216可經(jīng)配置將來自整流器212的DC電力分配給各種DC負載。例如，但不限于，這種DC負載可包括若干電機控制器218、若干電機220、若干其他DC負載221或使用DC電力的負載的各種組合。例如，所述若干電機控制器218、若干電機220以及若干其他DC負載221可以包括飛行器上的DC負載。
[0047]若干電機控制器218可以包括適于控制若干電機220的任何類型的電機控制器。若干電機控制器218可具有任何合適的尺寸和復(fù)雜性，這取決于將要受控的若干電機220的類型和尺寸。例如，若干電機控制器218可以包括提供電力轉(zhuǎn)換以驅(qū)動若干電機220的固態(tài)多功能電機控制器。這種類型的電機控制器可用來驅(qū)動各種類型的電機和電機負載。
[0048]若干電機控制器218可包括各種電機控制器，其可以根據(jù)額定功率電平被分類。例如，但不限于，若干電機控制器218可以包括大型電機控制器222、中型電機控制器224、小型電機控制器226或針對各種額定功率電平被分類的電機控制器的任何組合。例如，大型電機控制器222的額定功率電平可以大于約40kW或另外的合適功率電平。中型電機控制器224的額定功率電平可在約1kW與約40kW之間或另外合適范圍的功率電平。小型電機控制器226的額定功率電平可以小于約1kW或另外合適的功率電平。在任何情況下，大型電機控制器222的額定功率電平可以大于中型電機控制器224的額定功率電平并且中型電機控制器224的額定功率電平可大于小型電機控制器226的額定功率電平。
[0049]若干電機220可以包括任何類型的電動機，其可以由若干電機控制器218驅(qū)動。例如,但不限于,若干電機220可以包括感應(yīng)電機228、永磁電機230、具有獨立勵磁的同步電機232或任何其他類型的電動機。若干電機220可以包括各種數(shù)量的相同或不同類型的電機。
[0050]在這個實例中，包括發(fā)電機202、AC母線204、若干AC負載208以及整流器212的電源系統(tǒng)200的部分可以是圖1中的AC電源系統(tǒng)108的一種實施方式的實例。包括整流器212、DC母線216、若干電機控制器218、若干電機220以及若干其他DC負載221的電源系統(tǒng)200的部分可以是圖1中的DC電源系統(tǒng)110的一種實施方式的實例。
[0051]現(xiàn)在參考圖3，其根據(jù)一個示意性實施例示出直流電源系統(tǒng)的方框圖。在這個實例中，DC電源系統(tǒng)300可以是圖1中的DC電源系統(tǒng)110的一種實施方式的實例。
[0052]DC電源系統(tǒng)300可以從線路303上的AC電源系統(tǒng)302接收AC電力。線路303上的AC電力可以由整流器304轉(zhuǎn)換成用于DC電源系統(tǒng)300的DC電力。整流器304可包括將AC電力轉(zhuǎn)換成DC電力的任何合適的設(shè)備。
[0053]來自整流器304的DC電力可以被提供在線路305上到達DC電源系統(tǒng)300中的各種DC負載。例如,但不限于,DC電源系統(tǒng)300中的各種DC負載可以包括控制電機308的電機控制器306、控制電機312的電機控制器310以及控制電機316的電機控制器314。電機控制器306、310和314可以包括分別適合控制電機308、312和316的任何電機控制器。電機308、312和316可包括可分別由電機控制器306、310和312驅(qū)動的任何類型的電動機。
[0054]DC電源系統(tǒng)300可以包括經(jīng)配置將DC電源系統(tǒng)300中的電壓和電流紋波減弱到期望水平的濾波器電路。例如，DC電源系統(tǒng)300中的電壓和電流紋波的最大期望水平可以由DC電源系統(tǒng)300的系統(tǒng)要求指定。優(yōu)選地，飛行器上用于DC電源系統(tǒng)的這種濾波器電路可針對穩(wěn)定性來設(shè)計，并保持期望的低重量和小體積。例如，DC電源系統(tǒng)300中的這種濾波器電路可以包括整流器濾波器318、電機控制器濾波器320、電機控制器濾波器322和電機控制器濾波器324。整流濾波器318可以在到線路305的整流器304的輸出端處實現(xiàn)。電機控制器濾波器320、322和324可分別在從線路305到電機控制器306、310和314的輸入端處實施。
[0055]用于減弱DC電源系統(tǒng)300中的電壓和電流紋波的濾波器電路可包括包含連接在一起的電感器和電容器的LC濾波器。LC濾波器可以提供DC電源系統(tǒng)300中可接受水平的電壓和電流紋波的減弱。然而，LC濾波器可以在一些頻率上產(chǎn)生諧振。在這些頻率上，LC濾波器可放大紋波而不是減弱它。因此，可期望DC電源系統(tǒng)300中使用的LC濾波器被設(shè)計為使得任何諧振處在波紋不存在、非常小或兩者的頻率上。在這兩種情況的任一種中，諧振頻率上LC濾波器的放大不會產(chǎn)生問題?？商娲兀珼C電源系統(tǒng)300中LC濾波器的使用產(chǎn)生的諧振可以被消除或抑制。
[0056]根據(jù)一個示意性實施例，通過使用阻尼電路減少或消除用于減弱DC電源系統(tǒng)300中的電壓和電流紋波的濾波器中的共振/諧振。例如，DC電源系統(tǒng)300中的整流濾波器318可以包括阻尼電路326，電機控制器濾波器320可以包括阻尼電路328，電機控制器濾波器322可以包括阻尼電路330，并且電機控制器濾波器324可以包括阻尼電路332。例如，但不限于，阻尼電路326、328、330和332可以包括與電感器并聯(lián)連接的電阻器、與電容器串聯(lián)連接的電阻器或兩者。阻尼電路326、328、330和332中的電阻器允許可由整流器濾波器318或電機控制器濾波器320、322和324在共振頻率處放大的紋波能量通過歐姆加熱來消散或轉(zhuǎn)化成熱量。
[0057]整流器304是DC電源系統(tǒng)300中的DC電力的源。在這個實例中，DC電源系統(tǒng)300的源阻抗334、Z源可以在整流器304的輸出端確定。例如，源阻抗334可以包括整流器濾波器318的阻抗。
[0058]電機控制器306、310和314以及相關(guān)聯(lián)的電機308、312和316是DC電源系統(tǒng)300中的負載。在這個實例中，DC電源系統(tǒng)300的負載阻抗336、Z負載i可以在到電機控制器306的輸入端確定。DC電源系統(tǒng)300的負載阻抗338、Z負載j可以在到電機控制器310的輸入端確定。DC電源系統(tǒng)300的負載阻抗340、Z負載k可以在到電機控制器314的輸入端確定。例如，負載阻抗336、338和340可分別包括電機控制器濾波器320、322和324的阻抗。
[0059]米德爾布魯克準則(Middlebrook criter1n)可用于穩(wěn)定性分析。米德爾布魯克準則規(guī)定，如果源阻抗Z源足夠低于電源系統(tǒng)中的負載阻抗Z負載，則電源系統(tǒng)是穩(wěn)定的。則應(yīng)該針對所有頻率、所有負載組合以及電源系統(tǒng)負載的所有操作模式都滿足米德爾布魯克準，從而確保電源系統(tǒng)穩(wěn)定性。然而，在一些復(fù)雜的電源系統(tǒng)中，源和負載阻抗可以在一些頻率點相交。例如，但不限于，針對重量和體積而優(yōu)化設(shè)計的電源系統(tǒng)可以不必要滿足經(jīng)典的米德爾布魯克準則。因此，根據(jù)示意性實施例，基于奈奎斯特準則的米德爾布魯克準則的變體可用于評估電源系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
[0060]現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖4，其根據(jù)一個示意性實施例示出穩(wěn)定性評估和設(shè)計系統(tǒng)的方框圖。在這個實例中，穩(wěn)定性評估和設(shè)計系統(tǒng)400可以配置為設(shè)計和評估圖1中的飛行器102的穩(wěn)定128電源系統(tǒng)100。例如，但不限于，穩(wěn)定性評估和設(shè)計系統(tǒng)400可以經(jīng)配置以設(shè)計和評估配備有DC電力轉(zhuǎn)換設(shè)備和由電機控制器驅(qū)動的有源電機負載的穩(wěn)定三相AC電源系統(tǒng)，如包括圖3中的DC電源系統(tǒng)300的圖2中的電源系統(tǒng)200。穩(wěn)定性評估和設(shè)計系統(tǒng)400可以包括設(shè)計系統(tǒng)402、仿真系統(tǒng)404、穩(wěn)定性評估系統(tǒng)406、硬件測試系統(tǒng)408以及DC濾波器優(yōu)化器410。
[0061]設(shè)計系統(tǒng)402可以經(jīng)配置用于產(chǎn)生和修改電源系統(tǒng)的設(shè)計。例如，設(shè)計系統(tǒng)402可包括可經(jīng)配置以設(shè)計電源系統(tǒng)的各種計算機實現(xiàn)的設(shè)計工具。設(shè)計系統(tǒng)402可以包括若干人類設(shè)計者結(jié)合或使用這種計算機實現(xiàn)的設(shè)計工具工作以創(chuàng)建或修改電源系統(tǒng)的設(shè)計。
[0062]設(shè)計系統(tǒng)402可經(jīng)配置以建立電源系統(tǒng)的初始設(shè)計412。初始設(shè)計412可滿足電源系統(tǒng)的各種設(shè)計要求414。設(shè)計要求414也可被稱為電源系統(tǒng)的初始要求。如果電源系統(tǒng)的初始設(shè)計412包括所有部件、結(jié)構(gòu)、功能、性能，或其他特性或電源系統(tǒng)的特性(如，可在設(shè)計要求414中指定的)的組合，則初始設(shè)計412可滿足設(shè)計要求414。
[0063]例如，但不限于，設(shè)計要求414可包括電力要求416、安全性要求418、物理要求419、其他要求420或電源系統(tǒng)的要求的各種組合。電力要求416可指定由電源系統(tǒng)提供的電力的類型、數(shù)量、質(zhì)量，或其他特性或特性的組合。例如，但不限于，電力要求416可指定可由電源系統(tǒng)提供電力的各種負載的電力要求。安全性要求418可指定電源系統(tǒng)的安全操作的要求、由電源系統(tǒng)提供電力的系統(tǒng)的安全操作的要求或兩者。例如，但不限于，安全性要求418可包括電源系統(tǒng)中的冗余要求或其他要求或與電源系統(tǒng)的可靠操作相關(guān)的要求的組合，從而由電源系統(tǒng)提供電力的系統(tǒng)如飛行器可以安全地操作。物理要求419可指定尺寸、重量、部件設(shè)置或其他物理特性或電源系統(tǒng)的各種物理特性的組合的要求。其他要求420可包括，例如，但不限于，與電源系統(tǒng)中的電磁干擾的影響相關(guān)的要求，與電源系統(tǒng)中的穩(wěn)定性或其他所需的或期望的特性或電源系統(tǒng)的特性的組合相關(guān)的要求。
[0064]例如，但不限于，設(shè)計系統(tǒng)402可經(jīng)配置以建立包括DC電源系統(tǒng)的電源系統(tǒng)的初始設(shè)計412。在這種情況下，設(shè)計系統(tǒng)402可經(jīng)配置以建立電源系統(tǒng)的初始設(shè)計412，以使初始設(shè)計412中DC負載以適當(dāng)?shù)姆绞椒峙涞紻C電源系統(tǒng)，如可由電源系統(tǒng)的設(shè)計要求414所指定的。
[0065]電源系統(tǒng)的初始設(shè)計412可以是相對復(fù)雜的。盡管初始設(shè)計412可滿足設(shè)計要求414，但初始設(shè)計412定義的電源系統(tǒng)的穩(wěn)定性可以不被建立。具體地，針對電源系統(tǒng)在其中可以操作的各種不同工況，初始設(shè)計412定義的電源系統(tǒng)的穩(wěn)定性可以不被建立。
[0066]仿真系統(tǒng)404可以經(jīng)配置仿真電源系統(tǒng)的初始設(shè)計412，以產(chǎn)生仿真數(shù)據(jù)421。例如，仿真系統(tǒng)404可經(jīng)配置以建立初始設(shè)計412的仿真模型422。仿真系統(tǒng)404可經(jīng)配置以使用仿真模型422運行初始設(shè)計412的仿真424從而產(chǎn)生仿真數(shù)據(jù)421。
[0067]仿真系統(tǒng)404的各種功能可以使用可購買到的仿真軟件來實現(xiàn)。例如，但不限于，仿真系統(tǒng)404的各種功能可以使用Simulink\MATLAB軟件借助SimPowerSystem工具箱或任何其他合適的仿真軟件來實現(xiàn)。具有SimPowerSystem工具箱的MATLAB提供幾種不同的求解器，并且是一種用于不同開關(guān)電力轉(zhuǎn)換器電路的時域仿真的常用軟件工具。
[0068]可以針對電源系統(tǒng)的各種工況426運行仿真424。例如，可針對各種穩(wěn)態(tài)428工況426、各種瞬態(tài)429工況426以及任何其他430合適工況426運行仿真424?？舍槍φ?31和異常432穩(wěn)態(tài)428工況426運行仿真424?？梢葬槍φ?33和異常434瞬態(tài)429工況426運行仿真424。當(dāng)電源系統(tǒng)在無故障情況下操作時，工況426可以被認為是正常的431和/或433。換句話說，當(dāng)電源系統(tǒng)中不存在故障時，工況426可以被認為是正常的431和/或433。當(dāng)電源系統(tǒng)中存在故障時，工況可以被認為是異常的432和/或434。
[0069]可以針對飛行器或電源系統(tǒng)將在其中使用的其他交通工具的各種操作階段435運行仿真424。例如，但不限于，飛行器的操作階段435可包括地面操作、滑行、起飛、爬升、巡航、下降、著陸，或飛行的其他階段或飛行器其他操作。穩(wěn)態(tài)428、瞬態(tài)429以及其他430工況426對于飛行器或其他交通工具的不同操作階段435可以是不同的。因此，仿真424可以針對穩(wěn)態(tài)428、瞬態(tài)429以及任何其他430合適的工況426在飛行器或電源系統(tǒng)將在其中使用的其他交通工具的若干各種不同操作階段435上運行。
[0070]仿真數(shù)據(jù)421可包括電源系統(tǒng)的仿真424結(jié)果的合適部分。仿真數(shù)據(jù)421可以從仿真系統(tǒng)404提供到穩(wěn)定性評估系統(tǒng)406，用于以任何合適的形式或方式進行評估。
[0071]穩(wěn)定性評估系統(tǒng)406可以經(jīng)配置以根據(jù)仿真數(shù)據(jù)421評估電源系統(tǒng)的穩(wěn)定性。例如，穩(wěn)定性評估系統(tǒng)406可經(jīng)配置以根據(jù)仿真數(shù)據(jù)421建立電源系統(tǒng)的穩(wěn)定設(shè)計437的穩(wěn)定性參數(shù)要求436。穩(wěn)定性參數(shù)要求436可以包括電源系統(tǒng)的任何合適特性的要求，從而滿足穩(wěn)定性參數(shù)要求436的電源系統(tǒng)被認為是穩(wěn)定的電源系統(tǒng)。
[0072]例如，但不限于，穩(wěn)定性參數(shù)要求436可包括源阻抗438、負載阻抗439、共振440、米德爾布魯克準則442、奈奎斯特準則444的要求，其他要求446或穩(wěn)定電源系統(tǒng)的要求的各種組合。例如，但不限于，源阻抗438的穩(wěn)定性參數(shù)要求436可以包括源阻抗幅值限制、源阻抗相位邊界或其他合適的源阻抗要求或穩(wěn)定電源系統(tǒng)的源阻抗要求的組合。共振440的穩(wěn)定性參數(shù)要求436可以包括針對阻尼電路447的要求，從而將穩(wěn)定電源系統(tǒng)中的共振440減小到可接受水平。例如，針對阻尼電路447的要求可以由DC濾波器優(yōu)化器410提供。
[0073]穩(wěn)定設(shè)計437是在合適公差內(nèi)滿足穩(wěn)定性參數(shù)要求436的電源系統(tǒng)的設(shè)計。例如，但不限于，穩(wěn)定性評估系統(tǒng)406建立的穩(wěn)定性參數(shù)要求436可以被提供給設(shè)計系統(tǒng)402。然后設(shè)計系統(tǒng)402可用于建立滿足穩(wěn)定性參數(shù)要求436的電源系統(tǒng)的穩(wěn)定設(shè)計437。設(shè)計系統(tǒng)402還可以經(jīng)配置以確保穩(wěn)定設(shè)計437也滿足設(shè)計要求414。
[0074]設(shè)計系統(tǒng)402可經(jīng)配置以通過將電源系統(tǒng)的初始設(shè)計412修改為適于滿足穩(wěn)定性參數(shù)要求436而建立電源系統(tǒng)的穩(wěn)定設(shè)計437。例如，設(shè)計系統(tǒng)402可經(jīng)配置以使用穩(wěn)定性參數(shù)要求436修改電源系統(tǒng)的初始設(shè)計412，從而建立電源系統(tǒng)的修改后的設(shè)計448。然后修改后的設(shè)計448可以由上述仿真系統(tǒng)404進行仿真以產(chǎn)生仿真數(shù)據(jù)421。修改后的設(shè)計448的仿真數(shù)據(jù)421可以由穩(wěn)定性評估系統(tǒng)406進行評估，以確定修改后的設(shè)計448是否滿足穩(wěn)定性參數(shù)要求436。當(dāng)修改后的設(shè)計448的仿真424指示針對仿真工況426，修改后的設(shè)計448的相關(guān)操作參數(shù)在合適公差內(nèi)匹配穩(wěn)定性參數(shù)要求436時，可確定修改后的設(shè)計448滿足穩(wěn)定性參數(shù)要求436。這個過程可以重復(fù)，直到穩(wěn)定性評估系統(tǒng)406確定電源系統(tǒng)的穩(wěn)定設(shè)計437已經(jīng)建立。
[0075]電源系統(tǒng)的穩(wěn)定設(shè)計437可以提供給硬件供應(yīng)商464或電源系統(tǒng)的硬件實現(xiàn)466的生產(chǎn)的另外的合適實體。硬件實現(xiàn)466可以由硬件供應(yīng)商464或另外的合適實體生產(chǎn)以使用合適硬件實現(xiàn)由穩(wěn)定設(shè)計437定義的電源系統(tǒng)。例如，但不限于，硬件實現(xiàn)466可以包括在硬件中實現(xiàn)的電源系統(tǒng)的穩(wěn)定設(shè)計437的原型468。硬件實現(xiàn)466可以包括由穩(wěn)定設(shè)計437定義的電源系統(tǒng)的任何適當(dāng)部分的硬件中的實現(xiàn)。
[0076]硬件測試系統(tǒng)408可以經(jīng)配置以測試電源系統(tǒng)的穩(wěn)定設(shè)計437的硬件實現(xiàn)466，以產(chǎn)生硬件測試數(shù)據(jù)472。例如，硬件測試系統(tǒng)408可以經(jīng)配置以針對電源系統(tǒng)的各種工況474執(zhí)行硬件實現(xiàn)466的系統(tǒng)集成測試，以產(chǎn)生硬件測試數(shù)據(jù)472。例如，但不限于，針對其可以由硬件測試系統(tǒng)408測試電源系統(tǒng)的硬件實現(xiàn)466的工況474可以對應(yīng)于在用于電源系統(tǒng)的仿真424的仿真系統(tǒng)404中進行仿真的電源系統(tǒng)的工況426的全部或一些。
[0077]硬件測試數(shù)據(jù)472可以包括在電源系統(tǒng)的硬件實現(xiàn)466上由硬件測試系統(tǒng)408執(zhí)行的測試的結(jié)果的任何適當(dāng)部分。電源系統(tǒng)的硬件實現(xiàn)466的硬件測試數(shù)據(jù)472可以由硬件測試系統(tǒng)408產(chǎn)生并以任何適當(dāng)?shù)男问交蚍绞教峁┙o穩(wěn)定性評估系統(tǒng)406。
[0078]穩(wěn)定性評估系統(tǒng)406可以經(jīng)配置以使用來自硬件測試系統(tǒng)408的硬件測試數(shù)據(jù)472驗證由穩(wěn)定設(shè)計437定義的以及在硬件實現(xiàn)466中實現(xiàn)的電源系統(tǒng)的穩(wěn)定性。例如，穩(wěn)定性評估系統(tǒng)406可以經(jīng)配置以通過確定針對硬件實現(xiàn)466的測試的硬件測試數(shù)據(jù)472是否指示穩(wěn)定設(shè)計437的硬件實現(xiàn)466滿足穩(wěn)定性參數(shù)要求436來驗證電源系統(tǒng)的穩(wěn)定設(shè)計437。穩(wěn)定性評估系統(tǒng)406還可以經(jīng)配置以確定針對硬件實現(xiàn)466的測試的硬件測試數(shù)據(jù)472是否指示穩(wěn)定設(shè)計437的硬件實現(xiàn)466滿足設(shè)計要求414。
[0079]可以修改穩(wěn)定設(shè)計437以響應(yīng)于穩(wěn)定性評估系統(tǒng)406確定針對穩(wěn)定設(shè)計437的硬件實現(xiàn)466的測試的硬件測試數(shù)據(jù)472指示穩(wěn)定設(shè)計437不滿足設(shè)計要求414或穩(wěn)定性參數(shù)要求436。在這種情況下，設(shè)計系統(tǒng)402可用于適當(dāng)?shù)匦薷姆€(wěn)定設(shè)計437。經(jīng)過適當(dāng)?shù)男薷闹螅€(wěn)定設(shè)計437可以由仿真系統(tǒng)404進行仿真并且修改后的穩(wěn)定設(shè)計437的硬件實現(xiàn)466可以由硬件測試系統(tǒng)以上述方式進行測試。這個過程可以重復(fù)，直到穩(wěn)定性評估系統(tǒng)406確定來自穩(wěn)定設(shè)計437的仿真424的仿真數(shù)據(jù)421和來自穩(wěn)定設(shè)計437的硬件實現(xiàn)466的測試的硬件測試數(shù)據(jù)472指示穩(wěn)定設(shè)計437滿足設(shè)計要求414和穩(wěn)定性參數(shù)要求436。
[0080]穩(wěn)定性評估系統(tǒng)406可以經(jīng)配置以響應(yīng)確定硬件測試數(shù)據(jù)472指示穩(wěn)定設(shè)計437的硬件實現(xiàn)466滿足設(shè)計要求414和穩(wěn)定性參數(shù)要求436而建立電源系統(tǒng)的經(jīng)過驗證的穩(wěn)定設(shè)計475。當(dāng)硬件測試數(shù)據(jù)472指示針對工況474的穩(wěn)定設(shè)計437的硬件實現(xiàn)466的相關(guān)操作參數(shù)在適當(dāng)公差內(nèi)匹配穩(wěn)定性參數(shù)要求436時，可確定穩(wěn)定設(shè)計437滿足穩(wěn)定性參數(shù)要求436。因而，對于電源系統(tǒng)的各種工況，電源系統(tǒng)的經(jīng)過驗證的穩(wěn)定設(shè)計475的穩(wěn)定性通過仿真和硬件測試被確認。
[0081]經(jīng)過驗證的穩(wěn)定設(shè)計475可以被提供給硬件供應(yīng)商464或電源系統(tǒng)的生產(chǎn)版本476的生產(chǎn)的另外的合適實體。電源系統(tǒng)的生產(chǎn)版本476可以包括由經(jīng)過驗證的穩(wěn)定設(shè)計475定義的電源系統(tǒng)的硬件實現(xiàn)466。生產(chǎn)版本476可以由硬件供應(yīng)商464或另外的合適實體使用合適的硬件(如，可由經(jīng)過驗證的穩(wěn)定設(shè)計475所定義的)生產(chǎn)。電源系統(tǒng)的生產(chǎn)版本476是可用于為飛行器或其他合適的交通工具或平臺提供電源的穩(wěn)定電源系統(tǒng)。
[0082]校正電源系統(tǒng)的硬件實現(xiàn)466中的不希望的不穩(wěn)定性會是相對昂貴的。具體地，校正可在電源系統(tǒng)的生產(chǎn)版本476中識別的不希望的不穩(wěn)定性會相對昂貴。然而，根據(jù)一個示意性實施例，電源系統(tǒng)的穩(wěn)定設(shè)計437的穩(wěn)定性參數(shù)要求436可以針對各種工況426由電源系統(tǒng)的仿真建立并確認。
[0083]因此，電源系統(tǒng)的穩(wěn)定設(shè)計437的硬件實現(xiàn)466將包括不希望的不穩(wěn)定性的可能性降低。此外，在經(jīng)過驗證的穩(wěn)定設(shè)計475所定義的電源系統(tǒng)的生產(chǎn)版本476被生產(chǎn)之前，電源系統(tǒng)的經(jīng)過驗證的穩(wěn)定設(shè)計475的穩(wěn)定性可通過仿真和硬件測試確認。因此，根據(jù)一個示意性實施例，電源系統(tǒng)的生產(chǎn)版本476中的不希望的不穩(wěn)定性可以被降低或消除。
[0084]DC濾波器優(yōu)化器410可以經(jīng)配置以建立針對電源系統(tǒng)的穩(wěn)定設(shè)計437的阻尼電路的要求447。例如，DC濾波器優(yōu)化器410可以經(jīng)配置以建立針對阻尼電路的要求447，從而優(yōu)化穩(wěn)定設(shè)計437定義的電源系統(tǒng)的DC電源系統(tǒng)部分中所使用的DC濾波器。針對阻尼電路的要求447可經(jīng)配置以減小或消除這種DC濾波器中的共振。
[0085]針對電源系統(tǒng)的阻尼電路的要求447可以由DC濾波器優(yōu)化器410使用來自仿真系統(tǒng)404進行的電源系統(tǒng)的仿真424的仿真數(shù)據(jù)421、使用來自硬件測試系統(tǒng)408進行的電源系統(tǒng)的硬件實現(xiàn)466的測試的硬件測試測試數(shù)據(jù)472或使用仿真數(shù)據(jù)421和硬件測試數(shù)據(jù)472兩者而建立并確認。由DC濾波器優(yōu)化器410建立的針對阻尼電路447的要求可以包括穩(wěn)定設(shè)計437的穩(wěn)定性參數(shù)要求436的部分。
[0086]穩(wěn)定性評估和設(shè)計系統(tǒng)400可以包括模型驗證器490。模型驗證器490可以經(jīng)配置以建立電源系統(tǒng)的經(jīng)過驗證的仿真模型491。例如，模型驗證器490可以經(jīng)配置以建立電源系統(tǒng)的經(jīng)過驗證的穩(wěn)定設(shè)計475的經(jīng)過驗證的仿真模型491。模型驗證器490可以經(jīng)配置以確認電源系統(tǒng)的經(jīng)過驗證的穩(wěn)定設(shè)計475的硬件實現(xiàn)466和電源系統(tǒng)的經(jīng)過驗證的穩(wěn)定設(shè)計475的經(jīng)過驗證的仿真模型491是等同的，并且電源系統(tǒng)的經(jīng)過驗證的仿真模型491在邏輯上是完整的。
[0087]經(jīng)過驗證的仿真模型491可用于通過仿真492進行證實。例如，穩(wěn)定性評估和設(shè)計系統(tǒng)400可經(jīng)配置以使用經(jīng)過驗證的仿真模型491通過仿真492來提供證實。通過仿真492進行證實可被用于，例如，在飛行器或其他平臺上正在使用的電源系統(tǒng)中實施任意改變之前，證實電源系統(tǒng)的設(shè)計的這種改變。這種證實現(xiàn)在通常由硬件檢測執(zhí)行。硬件測試可以是相對耗時且昂貴的。與通過硬件測試進行證實相比，通過仿真492使用經(jīng)過驗證的仿真模型491的證實可以是明顯價廉且省時的。
[0088]圖4的示意圖并不意味著暗示對不同示意性實施例可以實現(xiàn)的方式進行物理或結(jié)構(gòu)性限制。可以使用除示出的部件之外的或取代所示出的部件的其他部件。在一些示意性實施例中，一些部件可以是不必要的。此外，所呈現(xiàn)的方框示出一些功能性部件。當(dāng)在不同示意性實施例中實現(xiàn)時，這些方框中的一個或更多個可以組合或分成不同的方框。
[0089]現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖5，其示出不穩(wěn)定電源系統(tǒng)中的母線電壓的波形圖。在此實例中，波形500示出電源系統(tǒng)中時間上的均方根AC母線電壓的。均方根AC母線電壓的幅值標示在縱軸502。時間標示在水平軸504。
[0090]在這個實例中，在時間t508之前，AC母線電壓在穩(wěn)態(tài)平衡電壓電平v506周圍是局部穩(wěn)定的。當(dāng)電源系統(tǒng)在時間t508遭遇會觸發(fā)電源系統(tǒng)轉(zhuǎn)變到不穩(wěn)定的操作510區(qū)域的事件時，AC母線電壓會變得不穩(wěn)定。這種事件實際上是瞬態(tài)的。例如，但不限于，可觸發(fā)到不穩(wěn)定操作區(qū)域的這種轉(zhuǎn)變的事件可以包括在電源系統(tǒng)的AC或DC母線上施加或移除有源或無源負載、AC母線頻率的突變、隨著電力傳輸造成的負載的后續(xù)變化電力系統(tǒng)重新配置或其他事件或電源系統(tǒng)中發(fā)生的事件的組合。這種事件可以是正常的或異常的。正常事件可以是電源系統(tǒng)正常操作的結(jié)果。異常事件可以是在故障情況下電源系統(tǒng)操作的結(jié)果。
[0091]電源系統(tǒng)的不穩(wěn)定操作會導(dǎo)致電源系統(tǒng)設(shè)備的損壞、電源系統(tǒng)的保護性關(guān)閉或兩者。示意性實施例提供用于設(shè)計和評估電源系統(tǒng)以確保在所有可能的正常和異常工況下電力系統(tǒng)都是穩(wěn)定的一種系統(tǒng)和方法。
[0092]現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖6，其根據(jù)一個示意性實施例示出穩(wěn)定電源系統(tǒng)的源阻抗幅值限制的示意圖。在這個實例中，源阻抗幅值限制600被示出，其中在縱軸602以分貝表示幅值并且在水平軸604以千赫表示頻率。最小源阻抗幅值被示為線606。最大源阻抗幅值被示為線608。
[0093]現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖7，其根據(jù)一個示意性實施例示出電源系統(tǒng)的源阻抗相位邊界的示意圖。在這個實例中，源阻抗相位邊界700被示出，其中在縱軸702以度數(shù)表示相位并且在水平軸704以千赫表示頻率。最大源阻抗相位被示為線706。最小源阻抗相位被示于線708。
[0094]現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖8，其根據(jù)一個示意性實施例示出電源系統(tǒng)中的母線紋波電壓的波形圖。在此實例中，波形800被示出，在縱軸802表示電壓并且在水平軸804表示時間。波形800的部分806示出使用阻尼器電路時的電壓紋波。波形800的部分808示出在不使用阻尼器電路時的電壓紋波。在這個實例中，電壓紋波由對應(yīng)于電壓紋波的時間段810的共振頻率引起。
[0095]現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖9，其根據(jù)一個示意性實施例示出電源系統(tǒng)的穩(wěn)定性設(shè)計和評估的過程的流程圖。例如，過程900可以在圖4中的穩(wěn)定性評估和設(shè)計系統(tǒng)400中實現(xiàn)。
[0096]過程900可以開始于建立滿足電源系統(tǒng)的各種設(shè)計要求的電源系統(tǒng)的初始設(shè)計(操作902)?？墒褂眠m當(dāng)?shù)脑O(shè)計系統(tǒng)來建立電源系統(tǒng)的初始設(shè)計。例如，但不限于，電源系統(tǒng)的初始設(shè)計的設(shè)計要求可包括電力要求、安全性要求、物理要求或其他合適要求或電源系統(tǒng)的要求的組合。電源系統(tǒng)的初始設(shè)計會相對復(fù)雜。即使電源系統(tǒng)的初始設(shè)計可滿足各種設(shè)計要求，但是由初始設(shè)計定義的電源系統(tǒng)的穩(wěn)定性可不被建立。具體地，針對電源系統(tǒng)可以在其中操作的各種不同工況，由初始設(shè)計定義的電源系統(tǒng)的穩(wěn)定性可以不被建立。
[0097]可以建立電源系統(tǒng)的初始設(shè)計的仿真模型(操作904)。接著電源系統(tǒng)的初始設(shè)計可以通過使用仿真模型針對電源系統(tǒng)的各種工況而仿真(操作906)。操作904和操作906可以通過使用適當(dāng)?shù)姆抡嫦到y(tǒng)來執(zhí)行。例如，可以針對穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)、正常和異常工況的各種組合對電源系統(tǒng)的初始設(shè)計進行仿真?？梢葬槍?yīng)于電源系統(tǒng)可以在其中使用的飛行器或其他平臺的各種操作階段的各種工況，對電源系統(tǒng)的初始設(shè)計進行仿真。
[0098]然后該過程可確定從電源系統(tǒng)的初始設(shè)計的仿真中是否識別到電源系統(tǒng)的初始設(shè)計中的任何不希望的不穩(wěn)定性(操作908)。如果從仿真中識別到電源系統(tǒng)的初始設(shè)計中的不穩(wěn)定性，則可以修改電源系統(tǒng)的初始設(shè)計(操作910)。例如，電源系統(tǒng)的初始設(shè)計可使用合適的設(shè)計系統(tǒng)進行修改。然后可以重復(fù)操作904、906、908和910，直到從電源系統(tǒng)的設(shè)計的仿真識別電源系統(tǒng)的設(shè)計中沒有不希望的不穩(wěn)定性。
[0099]當(dāng)從電源系統(tǒng)的設(shè)計的仿真識別電源系統(tǒng)的設(shè)計中沒有不希望的不穩(wěn)定性時，可以建立電源系統(tǒng)的穩(wěn)定設(shè)計的穩(wěn)定性參數(shù)要求(操作911)。例如，可以根據(jù)電源系統(tǒng)的設(shè)計的仿真建立電源系統(tǒng)的穩(wěn)定設(shè)計的穩(wěn)定性參數(shù)要求。穩(wěn)定性參數(shù)要求可包括電源系統(tǒng)的任何合適的特性的要求，以使?jié)M足穩(wěn)定性參數(shù)要求的電源系統(tǒng)被認為是穩(wěn)定的電源系統(tǒng)。
[0100]例如，但不限于，穩(wěn)定性參數(shù)要求可包括源阻抗、負載阻抗、共振、米德爾布魯克準貝U、奈奎斯特準則的要求，其他要求或穩(wěn)定電源系統(tǒng)的要求的各種組合。電源系統(tǒng)的穩(wěn)定設(shè)計是在合適公差內(nèi)滿足穩(wěn)定性參數(shù)要求的電源系統(tǒng)的設(shè)計。電源系統(tǒng)的穩(wěn)定設(shè)計還可滿足電源系統(tǒng)的設(shè)計要求。
[0101]接著電源系統(tǒng)的穩(wěn)定設(shè)計可以在硬件中實現(xiàn)(操作912)。然后電源系統(tǒng)的穩(wěn)定設(shè)計的硬件實現(xiàn)可以針對電源系統(tǒng)的各種工況被測試(操作914)。電源系統(tǒng)的穩(wěn)定設(shè)計的硬件實現(xiàn)的測試可以由合適的硬件測試系統(tǒng)執(zhí)行。例如，但不限于，在操作914中可以針對其測試電源系統(tǒng)的硬件實現(xiàn)的工況可以對應(yīng)于操作906中針對電源系統(tǒng)的仿真進行仿真的電源系統(tǒng)的工況的全部或一些。
[0102]然后該過程可確定從穩(wěn)定設(shè)計的硬件實現(xiàn)的測試中是否識別到電源系統(tǒng)的穩(wěn)定設(shè)計中的任何不希望的不穩(wěn)定性(操作916)。如果從硬件實現(xiàn)的測試中識別到電源系統(tǒng)的穩(wěn)定設(shè)計中的任何不期望的不穩(wěn)定性，則可以修改穩(wěn)定設(shè)計(操作918)。然后可以重復(fù)操作904、906、908、911、912、914和916，直到確定從穩(wěn)定設(shè)計的硬件實現(xiàn)的測試中沒有識別到電源系統(tǒng)的穩(wěn)定設(shè)計中的不希望的不穩(wěn)定性。
[0103]當(dāng)從穩(wěn)定設(shè)計的硬件實現(xiàn)的測試中沒有識別到電源系統(tǒng)的穩(wěn)定設(shè)計中的不希望的不穩(wěn)定性，則可以建立電源系統(tǒng)的經(jīng)過驗證的穩(wěn)定設(shè)計(操作920)。例如，電源系統(tǒng)的經(jīng)過驗證的穩(wěn)定設(shè)計可以被建立以響應(yīng)于確定穩(wěn)定設(shè)計的硬件實現(xiàn)的測試指示電源系統(tǒng)的穩(wěn)定設(shè)計滿足電源系統(tǒng)的設(shè)計要求和電源系統(tǒng)的穩(wěn)定性參數(shù)要求。電源系統(tǒng)的經(jīng)過驗證的穩(wěn)定設(shè)計可用于產(chǎn)生穩(wěn)定電源系統(tǒng)的生產(chǎn)版本，其可用于為飛行器或其他合適的交通工具或平臺提供電源。
[0104]可以建立電源系統(tǒng)的經(jīng)過驗證的穩(wěn)定設(shè)計的經(jīng)過驗證的仿真模型(操作922)，之后該過程終止。操作922可以包括確認電源系統(tǒng)的經(jīng)過驗證的穩(wěn)定設(shè)計和電源系統(tǒng)的經(jīng)過驗證的仿真模型是等同的，并且電源系統(tǒng)的經(jīng)過驗證的仿真模型在邏輯上是完整的。電源系統(tǒng)的經(jīng)過驗證的穩(wěn)定設(shè)計的經(jīng)過驗證的仿真模型可用于在飛行器或其他交通工具上正使用的電源系統(tǒng)中實施改變之前通過仿真對電源系統(tǒng)的設(shè)計的這種改變進行證實。與常規(guī)的通過硬件測試進行證實相比，通過使用經(jīng)過驗證的仿真模型的仿真進行的證實可以更廉價和省時。
[0105]現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖10，其根據(jù)一個示意性實施例示出數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的方框圖。在這個實例中，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)1000是用于實現(xiàn)圖4中的穩(wěn)定性評估和設(shè)計系統(tǒng)400的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的一種實施方式的實例。
[0106]在此說明性示例中，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)1000包括通信結(jié)構(gòu)1002。通信結(jié)構(gòu)1002提供處理器單元1004、存儲器1006、持久性存儲器1008、通信單元1010、輸入/輸出(I/O)單元1012以及顯示器1014之間的通信。存儲器1006、持久性存儲器1008、通信單元1010、輸入/輸出(I/O)單元1012以及顯示器1014是處理器單元1004經(jīng)由通信結(jié)構(gòu)1002可訪問的資源的實例。
[0107]處理器單元1004用于運行可加載到存儲器中1006的軟件的指令。處理器單元1004可以是若干處理器、多核處理器或一些其他類型的處理器，這取決于具體的實施方式。進一步地，可以使用在其中主處理器與輔助處理器存在于單個芯片上的若干異構(gòu)處理器系統(tǒng)來實現(xiàn)處理器單元1004。作為另一個示意性實例，處理器單元1004可以是包含相同類型的多個處理器的對稱多處理器系統(tǒng)。
[0108]存儲器1006和持久性存儲器1008是存儲設(shè)備1016的實例。存儲設(shè)備是能夠臨時或永久存儲信息(例如，但不限于，數(shù)據(jù)、功能形式的程序代碼和其他合適的信息)的任意一片硬件。在這些實例中，存儲設(shè)備1016也可以稱為計算機可讀存儲設(shè)備。在這些實例中，存儲器1006可以是，例如，隨機存取存儲器或任何其他合適的易失性或非易失性存儲設(shè)備。持久性存儲器1008可以采取各種形式，這取決于具體的實施方式。
[0109]例如，持久性存儲器1008可以包含一個或更多部件或器件。例如，持久性存儲器1008可以是硬盤驅(qū)動器、閃存、可再寫光盤、可再寫磁帶或以上的一些組合。持久性存儲器1008所用的介質(zhì)也可以是可拆卸的。例如，可拆卸的硬盤驅(qū)動器可用于持久性存儲器1008。
[0110]在這些實例中，通信單元1010提供與其他數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)或設(shè)備的通信。在這些實例中，通信單元1010是網(wǎng)絡(luò)接口卡。通信單元1010可以通過使用物理通信鏈路和無線通信鏈路之一或兩者提供通信。
[0111]輸入/輸出(I/O)單元1012允許與可連接到數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)1000的其他設(shè)備的數(shù)據(jù)輸入與輸出。例如，輸入/輸出(I/O)單元1012可通過鍵盤、鼠標，和/或一些其他合適的輸入設(shè)備為用戶輸入提供連接。進一步地，輸入/輸出(I/O)單元1012可以將輸出發(fā)送到打印機。顯示器1014提供機制以顯示信息給用戶。
[0112]操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序和/或程序的指令可位于存儲設(shè)備1016中，其通過通信結(jié)構(gòu)1002與處理器單元1004通信。在這些示意性實例中，所述指令以功能形式在持久性存儲器1008上。這些指令可以加載到存儲器1006用于處理器單元1004執(zhí)行。不同實施例的過程可以由處理器單元1004使用可位于如存儲器1006的存儲器中的計算機實施的指令而執(zhí)行。
[0113]這些指令稱為程序指令、程序代碼、計算機可用程序代碼或可由處理器單元1004中的處理器讀取并執(zhí)行的計算機可讀程序代碼。不同實施例中的程序代碼可以體現(xiàn)在不同的物理或計算機可讀存儲介質(zhì)上，例如存儲器1006或者持久性存儲器1008。
[0114]程序代碼1018以功能形式位于計算機可讀介質(zhì)1020(其是選擇性可拆卸的)上并可以被加載或傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理系統(tǒng)1000用于處理器單元1004執(zhí)行。在這些實例中，程序代碼1018和計算機可讀介質(zhì)1020形成計算機程序產(chǎn)品1022。在一個實例中，計算機可讀介質(zhì)1020可以是計算機可讀存儲介質(zhì)1024或計算機可讀信號介質(zhì)1026。
[0115]計算機可讀存儲介質(zhì)1024可包括，例如，插入或放置到驅(qū)動器或持久性存儲器1008的部分的其他設(shè)備中的光盤或磁盤，用于在存儲設(shè)備如是持久性存儲器1008的部分的硬盤驅(qū)動器上傳輸。計算機可讀存儲介質(zhì)1024也可以采用持久性存儲器如硬盤驅(qū)動器、拇指驅(qū)動器或連接到數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)1000的閃存的形式。在一些實例中，計算機可讀存儲介質(zhì)1024可以是從數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)1000不可拆卸的。
[0116]在這些實例中，計算機可讀存儲介質(zhì)1024是用于存儲程序代碼1018的物理或有形存儲設(shè)備，而不是傳播或傳輸程序代碼1018的介質(zhì)。計算機可讀存儲介質(zhì)1024也被稱為計算機可讀有形存儲設(shè)備或計算機可讀物理存儲設(shè)備。換句話說，計算機可讀存儲介質(zhì)1024是人能夠觸摸的介質(zhì)。
[0117]可替換地，程序代碼1018可以使用計算機可讀信號介質(zhì)1026傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理系統(tǒng)1000。計算機可讀信號介質(zhì)1026可以是，例如，包含程序代碼1018的傳播的數(shù)據(jù)信號。例如，計算機可讀信號介質(zhì)1026可以是電磁信號、光信號和/或任何其他合適類型的信號。這些信號可以通過通信鏈路如無線通信鏈路、光纜、同軸電纜、電線和/或任何其他合適類型的通信鏈路傳輸。換句話說，這些說明性實例中的通信鏈路和/或連接可以是有形的或無線的。
[0118]在一些示意性實施例中，程序代碼1018可以經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)通過數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)1000中使用的計算機可讀信號介質(zhì)1026從另一設(shè)備或數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)下載到持久性存儲器1008。例如，存儲在服務(wù)器數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的計算機可讀存儲介質(zhì)中的程序代碼可以通過網(wǎng)絡(luò)從服務(wù)器下載到數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)1000。提供程序代碼1018的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)可以是服務(wù)器計算機、客戶端計算機或者能夠存儲和傳輸程序代碼1018的一些其他設(shè)備。
[0119]所示出的用于數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)1000的不同部件并不意味著提供不同實施例可以實現(xiàn)的方式的結(jié)構(gòu)限制。不同的示意性實施例可以在包括除了數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)1000示出的那些部件之外的部件或代替示出的那些部件的部件的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中實現(xiàn)。圖10中所示的其他部件能夠根據(jù)所示的示意性實施例改變。不同的實施例可以使用能夠運行程序代碼的任何硬件設(shè)備或系統(tǒng)來實現(xiàn)。作為一個實例，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)1000可包括與無機部件集成的有機部件和/或可完全包括除人之外的有機部件。例如，存儲設(shè)備可包括有機半導(dǎo)體。
[0120]在另一個說明性實例中，處理器單元1004可以采用具有被制造或配置用于具體用途的電路的硬件單元的形式。這種類型的硬件可執(zhí)行操作，而不需要從存儲設(shè)備加載被配置為執(zhí)行操作的程序代碼到存儲器中。
[0121]例如，當(dāng)處理器單元1004采取硬件單元的形式時，處理器單元1004可以是電路系統(tǒng)、專用集成電路(ASIC)、可編程邏輯器件或經(jīng)配置以執(zhí)行若干操作的一些其他合適類型的硬件。對于可編程邏輯器件，該器件經(jīng)配置以執(zhí)行若干操作。該器件可以在后續(xù)被重新配置或可以被永久配置以執(zhí)行若干操作?？删幊踢壿嬈骷膶嵗ǎ?，可編程邏輯陣列、可編程陣列邏輯、現(xiàn)場可編程邏輯陣列、現(xiàn)場可編程門陣列以及其他合適的硬件器件。對于這種類型的實施方式，可以省略程序代碼1018，因為用于不同實施例的過程在硬件單元中實現(xiàn)。
[0122]在又一個說明性實例中，處理器單元1004可以使用在計算機和硬件單元中構(gòu)建的處理器的組合來實現(xiàn)。處理器單元1004可以具有若干硬件單元和若干經(jīng)配置以運行程序代碼1018的處理器。對于此描述的實例，一些過程可以在若干硬件單元中實現(xiàn)，而其他過程可以在若干處理器中實現(xiàn)。
[0123]在另一個實例中，總線系統(tǒng)可用于實現(xiàn)通信結(jié)構(gòu)1002，并且可以包括一個或更多個總線，例如系統(tǒng)總線或輸入/輸出總線。當(dāng)然，總線系統(tǒng)可以使用任何合適類型的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)，其提供附接到總線系統(tǒng)的不同部件或設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸。
[0124]此外，通信單元1010可以包括發(fā)送數(shù)據(jù)、接收數(shù)據(jù)或既發(fā)送數(shù)據(jù)也接收數(shù)據(jù)的若干設(shè)備。通信單元1010可以是，例如，調(diào)制解調(diào)器或網(wǎng)絡(luò)適配器、兩個網(wǎng)絡(luò)適配器或一些它們的組合。進一步地，存儲器可以是，例如，存儲器1006，或高速緩沖存儲器，例如，在接口和可以存在于通信結(jié)構(gòu)1002中的存儲器控制器中樞中構(gòu)建的存儲器。
[0125]本公開的示意性實施例可以在圖11所示的飛行器制造和維護方法1100以及圖12所示的飛行器1200的背景中描述。首先轉(zhuǎn)向圖11，其根據(jù)一個示意性實施例以方框圖形式示出飛行器制造和維護方法的示意圖。
[0126]在預(yù)生產(chǎn)期間，飛行器制造和維護方法1100可以包括圖12中的飛行器1200的規(guī)格和設(shè)計1102和材料采購1104。在生產(chǎn)期間，圖12中的飛行器1200的部件和子組件制造1106以及系統(tǒng)集成1108發(fā)生。隨后，圖12中的飛行器1200通過認證和交付1110以投入使用1112。
[0127]當(dāng)由客戶使用時，圖12中的飛行器1200可以被定期進行常規(guī)維修和維護1114，其可以包括修改、重新配置、翻新和其他維修或維護。在這個實例中，飛行器制造和維護方法1100被示為用于包括有人駕駛和無人駕駛飛行器的航空交通工具的方法。不同的示意性實施例可以應(yīng)用到其他類型的制造和維護方法，包括用于其他類型的平臺(包括其他類型的交通工具)的制造和維護方法。
[0128]飛行器制造和維護方法1100的每個過程可由系統(tǒng)集成商、第三方操作者或這些實體的任意組合執(zhí)行或?qū)崿F(xiàn)。在這些實例中，操作者可以是客戶。出于描述目的，系統(tǒng)集成商可包括，但不限于，任何數(shù)量的航空交通工具制造商和主系統(tǒng)轉(zhuǎn)包商；第三方可以包括，但不限于，任何數(shù)量的銷售商、轉(zhuǎn)包商和供應(yīng)商；并且操作者可以是公司、軍事實體、服務(wù)組?口坐左/、寸O
[0129]現(xiàn)在參考圖12，其示出示意性實施例可以在其中實現(xiàn)的飛行器的方框圖。在這個實例中，飛行器1200可由圖11中的飛行器制造和維護方法1100生產(chǎn)。飛行器1200可以包括飛機、宇宙飛船、或經(jīng)配置穿越空氣行駛、穿越太空行駛，或者能夠在空氣和太空中操作的任何其他航空交通工具。飛行器1200可以包括具有系統(tǒng)1204和內(nèi)部1206的機身1202。系統(tǒng)1204的實例包括推進系統(tǒng)1208、電源系統(tǒng)1210、液壓系統(tǒng)1212和環(huán)境系統(tǒng)1214中的一個或更多。
[0130]本文所體現(xiàn)的裝置和方法可以在圖11中的飛行器制造以及維護方法1100的至少一個階段期間使用。如本文所用，當(dāng)與一列項目使用時，短語“至少一個”是指可以使用一個或更多所列項目的不同組合而可以僅需要一個列表中的一個項目。例如，“項目Α、項目B、項目C的至少一個”可以包括，例如，但不限于，項目Α，或項目A和項目B。這個實例還可以包括項目Α、項目B和項目C，或項目B和項目C。所述項目可以是具體的對象、東西，或類另O。換句話說，至少一個是指項目的任何組合以及可以使用列表中的若干項目，但不是列表中的所有項目都是必需的。
[0131]在一個示意性實例中，在圖11的部件和子組件制造1106中所產(chǎn)生的部件或子組件可以以類似于圖12中的飛行器1200在圖11中使用1112時生產(chǎn)部件或子組件的方式制造或生產(chǎn)。
[0132]作為又一個實例，可以在生產(chǎn)階段(如圖11中的部件和子組件制造1106和系統(tǒng)集成1108)期間利用若干裝置實施例、方法實施例或其組合。當(dāng)參考項目時，“若干”，是指一個或更多個項目。例如，“若干裝置實施例”是一個或更多個裝置實施例?？梢栽陲w行器1200使用1112時、維修和維護1114期間或兩者中利用若干裝置實施例、方法實施例或其組口 ο
[0133]例如，示意性實施例可用于設(shè)計和評估飛行器1200的穩(wěn)定電源系統(tǒng)1210。示意性實施例還可以用于創(chuàng)建和驗證飛電源系統(tǒng)1210的仿真模型。在飛行器1200上實施變化之前，示意性實施例可以使用這種經(jīng)過驗證的仿真模型證實電源系統(tǒng)1210的設(shè)計的這種改變。
[0134]若干不同示意性實施例的使用可以極大加快飛行器1200的組裝。若干不同示意性實施例可以降低飛行器1200的成本。例如，一個或更多不同的示意性實施例可以在規(guī)格與設(shè)計1102期間或在其他生產(chǎn)階段期間使用。不同示意性實施例可以在飛行器器制造和維護方法1100的各部分期間使用以設(shè)計和評估飛行器1200的穩(wěn)定電源系統(tǒng)1210。不同示意性實施例還可以在飛行器制造和維護方法1100的各部分期間使用以通過使用電源系統(tǒng)1210的經(jīng)過驗證的仿真模型的仿真證實飛行器1200的電源系統(tǒng)1210的設(shè)計的改變。
[0135]本公開還描述根據(jù)以下實施例的實施例:
[0136]實施例1.一種裝置，其包括:
[0137]設(shè)計系統(tǒng)(402)，其經(jīng)配置以建立電源系統(tǒng)(100)的初始設(shè)計(412)，其中所述電源系統(tǒng)(100)的初始設(shè)計(412)滿足電源系統(tǒng)(100)的設(shè)計要求(414)；
[0138]仿真系統(tǒng)(404)，其經(jīng)配置以針對電源系統(tǒng)(100)的多個仿真工況(426)仿真電源系統(tǒng)(100)的初始設(shè)計(412)，以產(chǎn)生仿真數(shù)據(jù)(421)；
[0139]穩(wěn)定性評估系統(tǒng)(406)，其經(jīng)配置以根據(jù)仿真數(shù)據(jù)(421)建立針對電源系統(tǒng)(100)的穩(wěn)定(128)設(shè)計的穩(wěn)定性參數(shù)要求(436);和
[0140]硬件測試系統(tǒng)(408)，其經(jīng)配置以測試電源系統(tǒng)(100)的穩(wěn)定設(shè)計(437)的硬件實現(xiàn)從而產(chǎn)生硬件測試數(shù)據(jù)(472)，其中穩(wěn)定性評估系統(tǒng)(406)經(jīng)配置以使用硬件測試數(shù)據(jù)(472)驗證電源系統(tǒng)(100)的穩(wěn)定設(shè)計(437)，以建立電源系統(tǒng)(100)的經(jīng)過驗證的穩(wěn)定設(shè)計(475)。
[0141]實施例2.根據(jù)實施例1所述的裝置，其中:
[0142]設(shè)計系統(tǒng)(402)經(jīng)配置以建立電源系統(tǒng)(100)的穩(wěn)定設(shè)計(437)，其包括穩(wěn)定性參數(shù)要求(436)。
[0143]實施例3.根據(jù)實施例1所述的裝置，其中:
[0144]電源系統(tǒng)(100)的設(shè)計要求(414)選自電源系統(tǒng)(100)的電力要求(416)、電源系統(tǒng)(100)的安全性要求(418)以及電源系統(tǒng)(100)的物理要求(419);并且
[0145]穩(wěn)定性參數(shù)要求(436)包括選自下列項的電源系統(tǒng)(100)的參數(shù)的要求:米德爾布魯克準則(442)、奈奎斯特準則(444)、源阻抗(438)、負載阻抗(439)、以及共振(440)。
[0146]實施例4.根據(jù)實施例1所述的裝置，其中所述電源系統(tǒng)(100)的多個仿真工況(426)包括電源系統(tǒng)(100)的穩(wěn)態(tài)(428)工況(426)和電源系統(tǒng)(100)的瞬態(tài)(429)工況(426)。
[0147]實施例5.根據(jù)實施例4所述的裝置，其中電源系統(tǒng)(100)的多個仿真工況(426)包括電源系統(tǒng)(100)的仿真正常(431)工況(426)和電源系統(tǒng)(100)的仿真異常(434)工況(426)。
[0148]實施例6.根據(jù)實施例1所述的裝置，其中所述硬件測試系統(tǒng)(408)經(jīng)配置以針對電源系統(tǒng)的多個工況(426)測試電源系統(tǒng)(100)的穩(wěn)定設(shè)計(437)的硬件實現(xiàn)，從而產(chǎn)生硬件測試數(shù)據(jù)(472)，其中電源系統(tǒng)的多個工況(426)對應(yīng)于電源系統(tǒng)(100)的多個仿真工況(426)。
[0149]實施例7.根據(jù)實施例1所述的裝置，其進一步包括DC濾波器優(yōu)化器(410)，其經(jīng)配置以建立針對電源系統(tǒng)(100)的穩(wěn)定設(shè)計(437)的阻尼電路(447)的要求，以減小電源系統(tǒng)(100)中的DC濾波器中的共振。
[0150]實施例8.根據(jù)實施例1所述的裝置，其進一步包括模型驗證器(490)，其經(jīng)配置以建立電源系統(tǒng)(100)的經(jīng)過驗證的穩(wěn)定設(shè)計(475)的經(jīng)過驗證的仿真模型(491)。
[0151]實施例9.根據(jù)實施例1所述的裝置，其中所述電源系統(tǒng)(100)是飛行器(102)的電源系統(tǒng)(100)。
[0152]實施例10.—種用于建立穩(wěn)定電源系統(tǒng)(1210)的經(jīng)過驗證的穩(wěn)定設(shè)計(475)的方法，其包括:
[0153]建立電源系統(tǒng)(100)的初始設(shè)計(412)，其中電源系統(tǒng)(100)的初始設(shè)計(412)滿足電源系統(tǒng)(100)的設(shè)計要求(414)；
[0154]針對電源系統(tǒng)(100)的多個仿真工況(426)仿真電源系統(tǒng)(100)的初始設(shè)計(412)，以產(chǎn)生仿真數(shù)據(jù)(421)；
[0155]根據(jù)仿真數(shù)據(jù)(421)建立電源系統(tǒng)(100)的穩(wěn)定設(shè)計(437)的穩(wěn)定性參數(shù)要求
(436)；
[0156]測試電源系統(tǒng)(100)的穩(wěn)定設(shè)計(437)的硬件實現(xiàn)以產(chǎn)生硬件測試數(shù)據(jù)(472)；以及
[0157]使用硬件測試數(shù)據(jù)(472)驗證電源系統(tǒng)(100)的穩(wěn)定設(shè)計(437)，以建立電源系統(tǒng)
(100)的經(jīng)過驗證的穩(wěn)定設(shè)計(475)。
[0158]實施例11.根據(jù)實施例10所述的方法，其中所述電源系統(tǒng)(100)的設(shè)計要求(414)選自電源系統(tǒng)(100)的電力要求(416)、電源系統(tǒng)(100)的安全性要求(418)以及電源系統(tǒng)(100)的物理要求(419)。
[0159]實施例12.根據(jù)實施例10所述的方法，其中所述穩(wěn)定性參數(shù)要求(436)包括選自下列項的電源系統(tǒng)(100)的參數(shù)要求:米德爾布魯克準則(442)、奈奎斯特準則(444)、源阻抗(438)、負載阻抗(439)、以及共振(440)。
[0160]實施例13.根據(jù)實施例10所述的方法，其中所述電源系統(tǒng)(100)的多個仿真工況(426)包括電源系統(tǒng)(100)的仿真穩(wěn)態(tài)(428)工況(426)和電源系統(tǒng)(100)的仿真瞬態(tài)(429)工況(426)。
[0161]實施例14.根據(jù)實施例13所述的裝置，其中所述電源系統(tǒng)(100)的多個仿真工況(426)包括電源系統(tǒng)(100)的仿真正常(431)工況(426)和電源系統(tǒng)(100)的仿真異常(432)工況(426)。
[0162]實施例15.根據(jù)實施例10所述的方法，其中測試所述電源系統(tǒng)(100)的穩(wěn)定設(shè)計
(437)的硬件實現(xiàn)包括針對電源系統(tǒng)(100)的多個工況(426)測試電源系統(tǒng)(100)的穩(wěn)定設(shè)計(437)的硬件實現(xiàn)，以產(chǎn)生硬件測試數(shù)據(jù)(472)，電源系統(tǒng)(100)的多個工況(426)對應(yīng)于電源系統(tǒng)(100)的多個仿真工況(426)。
[0163]實施例16.根據(jù)實施例10所述的方法，其進一步包括建立針對電源系統(tǒng)(100)的穩(wěn)定設(shè)計(437)的阻尼電路(447)的要求，以減小電源系統(tǒng)(100)的DC濾波器中的共振。
[0164]實施例17.根據(jù)實施例10所述的方法，其進一步包括建立電源系統(tǒng)(100)的經(jīng)過驗證的穩(wěn)定設(shè)計(475)的經(jīng)過驗證的仿真模型(491)。
[0165]實施例18.根據(jù)實施例10所述的方法，其中所述電源系統(tǒng)(100)是飛行器(102)的電源系統(tǒng)(100)。
[0166]實施例19.一種用于證實穩(wěn)定電源系統(tǒng)(1210)的設(shè)計的改變的方法，其包括:
[0167]建立電源系統(tǒng)(100)的初始設(shè)計(412)，其中所述電源系統(tǒng)(100)的初始設(shè)計(412)滿足電源系統(tǒng)(100)的設(shè)計要求(414)；
[0168]針對電源系統(tǒng)(100)的多個仿真工況(426)仿真電源系統(tǒng)(100)的初始設(shè)計(412)，以產(chǎn)生仿真數(shù)據(jù)(421)；
[0169]根據(jù)仿真數(shù)據(jù)(421)建立電源系統(tǒng)(100)的穩(wěn)定設(shè)計(437)的穩(wěn)定性參數(shù)要求(436)；
[0170]測試電源系統(tǒng)(100)的穩(wěn)定設(shè)計(437)的硬件實現(xiàn)以產(chǎn)生硬件測試數(shù)據(jù)(472)；
[0171]使用硬件測試數(shù)據(jù)(472)驗證電源系統(tǒng)(100)的穩(wěn)定設(shè)計(437)，以建立電源系統(tǒng)
(100)的經(jīng)過驗證的穩(wěn)定設(shè)計(475)；
[0172]建立電源系統(tǒng)(100)的經(jīng)過驗證的穩(wěn)定設(shè)計(475)的經(jīng)過驗證的仿真模型(491)；以及
[0173]通過使用經(jīng)過驗證的仿真模型(491)的仿真證實電源系統(tǒng)(100)的經(jīng)過驗證的穩(wěn)定設(shè)計(475)的改變。
[0174]實施例20.根據(jù)實施例19所述的方法，其中所述電源系統(tǒng)(100)包括經(jīng)配置以提供AC電力的AC電源系統(tǒng)(108)、經(jīng)配置以從AC電源系統(tǒng)(108)接收AC電力并將AC電力轉(zhuǎn)換為DC電力的DC電源系統(tǒng)(110)以及包括經(jīng)配置以從DC電源系統(tǒng)(110)接收DC電力的若干電機控制器的DC負載(118)。
[0175]本文所述流程圖和方框圖根據(jù)各種示意性實施例示出結(jié)構(gòu)、功能和系統(tǒng)、方法以及計算機程序產(chǎn)品可能的實施方式的操作。在這方面，流程圖或方框圖中的每個方框可以表示模塊、段、代碼部分(其包括用于實現(xiàn)指定邏輯功能或更多邏輯功能的一個或更多個可執(zhí)行指令)。還應(yīng)當(dāng)指出，在一些替代實現(xiàn)中，方框中提到的功能可以不以圖中指出的順序發(fā)生。例如，連續(xù)顯示的兩個方框的功能可以大致同時執(zhí)行，或者這些方框的功能有時可以以相反的順序執(zhí)行，這取決于所涉及的功能。
[0176]出于圖示和描述目的，已經(jīng)提供了不同示意性實施例的描述，并且不旨在詳盡或限制所公開的實施例的形式。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，許多修改和變化將是明顯的。進一步地，與其他示意性實施例相比，不同的示意性實施例可提供不同的優(yōu)勢。所選擇的一個實施例或更多實施例被選擇和描述以最好地解釋本發(fā)明實施例的原理、實際應(yīng)用，并使得本領(lǐng)域其他技術(shù)人員能夠理解具有適合于所想到的實際應(yīng)用的各種修改的各種實施例的公開。
【權(quán)利要求】
1.一種裝置，其包括: 設(shè)計系統(tǒng)(402)，其經(jīng)配置以建立電源系統(tǒng)(100)的初始設(shè)計(412)，其中所述電源系統(tǒng)(100)的初始設(shè)計(412)滿足所述電源系統(tǒng)(100)的設(shè)計要求(414)； 仿真系統(tǒng)(404)，其經(jīng)配置以針對所述電源系統(tǒng)(100)的多個仿真工況(426)仿真所述電源系統(tǒng)(100)的初始設(shè)計(412)，從而產(chǎn)生仿真數(shù)據(jù)(421)； 穩(wěn)定性評估系統(tǒng)(406)，其經(jīng)配置以根據(jù)所述仿真數(shù)據(jù)(421)建立所述電源系統(tǒng)(100)的穩(wěn)定(128)設(shè)計的穩(wěn)定性參數(shù)要求(436);和 硬件測試系統(tǒng)(408)，其經(jīng)配置以測試所述電源系統(tǒng)(100)的穩(wěn)定設(shè)計(437)的硬件實現(xiàn)從而產(chǎn)生硬件測試數(shù)據(jù)(472)，其中所述穩(wěn)定性評估系統(tǒng)(406)經(jīng)配置以使用所述硬件測試數(shù)據(jù)(472)來驗證所述電源系統(tǒng)(100)的穩(wěn)定設(shè)計(437)，從而建立所述電源系統(tǒng)(100)的經(jīng)過驗證的穩(wěn)定設(shè)計(475)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中: 所述設(shè)計系統(tǒng)(402)經(jīng)配置以建立包括所述穩(wěn)定性參數(shù)要求(436)的所述電源系統(tǒng)(100)的穩(wěn)定設(shè)計(437)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中: 所述電源系統(tǒng)(100)的設(shè)計要求(414)選自:所述電源系統(tǒng)(100)的電力要求(416)、所述電源系統(tǒng)(100)的安全性要求(418)以及所述電源系統(tǒng)(100)的物理要求(419);并且 所述穩(wěn)定性參數(shù)要求(436)包括選自下列項的所述電源系統(tǒng)(100)的參數(shù)要求:米德爾布魯克準則(442)、奈奎斯特準則(444)、源阻抗(438)、負載阻抗(439)以及共振(440)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述電源系統(tǒng)(100)的所述多個仿真工況(426)包括: 所述電源系統(tǒng)(100)的穩(wěn)態(tài)(428)和瞬態(tài)(429)工況(426);和 所述電源系統(tǒng)(100)的仿真正常(431)和仿真異常(434)工況(426)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述硬件測試系統(tǒng)(408)經(jīng)配置以針對所述電源系統(tǒng)(100)的多個工況(426)測試所述電源系統(tǒng)(100)的所述穩(wěn)定設(shè)計(437)的所述硬件實現(xiàn)，從而產(chǎn)生所述硬件測試數(shù)據(jù)(472)，所述電源系統(tǒng)的所述多個工況(426)對應(yīng)于所述電源系統(tǒng)(100)的所述多個仿真工況(426)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，進一步包括DC濾波器優(yōu)化器(410)，其經(jīng)配置以建立針對所述電源系統(tǒng)(100)的所述穩(wěn)定設(shè)計(437)的阻尼電路(447)的要求，從而減小所述電源系統(tǒng)(100)中的DC濾波器中的共振。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，進一步包括模型驗證器(490)，其經(jīng)配置以建立所述電源系統(tǒng)(100)的所述經(jīng)過驗證的穩(wěn)定設(shè)計(475)的經(jīng)過驗證的仿真模型(491)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述電源系統(tǒng)(100)是飛行器(102)的電源系統(tǒng)(100)。
9.一種用于建立穩(wěn)定電源系統(tǒng)(1210)的經(jīng)過驗證的穩(wěn)定設(shè)計(475)的方法，其包括: 建立電源系統(tǒng)(100)的初始設(shè)計(412)，其中所述電源系統(tǒng)(100)的所述初始設(shè)計(412)滿足所述電源系統(tǒng)(100)的設(shè)計要求(414)； 針對所述電源系統(tǒng)(100)的多個仿真工況(426)仿真所述電源系統(tǒng)(100)的所述初始設(shè)計(412)，從而產(chǎn)生仿真數(shù)據(jù)(421)； 根據(jù)所述仿真數(shù)據(jù)(421)建立所述電源系統(tǒng)(100)的穩(wěn)定(128)設(shè)計的穩(wěn)定性參數(shù)要求(436)； 測試所述電源系統(tǒng)(100)的所述穩(wěn)定設(shè)計(437)的硬件實現(xiàn)以產(chǎn)生硬件測試數(shù)據(jù)(472);以及 使用所述硬件測試數(shù)據(jù)(472)驗證所述電源系統(tǒng)(100)的所述穩(wěn)定設(shè)計(437)，以建立所述電源系統(tǒng)(100)的經(jīng)過驗證的穩(wěn)定設(shè)計(475)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述電源系統(tǒng)(100)的所述設(shè)計要求(414)選自所述電源系統(tǒng)(100)的電力要求(416)、所述電源系統(tǒng)(100)的安全性要求(418)以及所述電源系統(tǒng)(100)的物理要求(419)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述穩(wěn)定性參數(shù)要求(436)包括選自下列項的所述電源系統(tǒng)(100)的參數(shù)要求:米德爾布魯克準則(442)、奈奎斯特準則(444)、源阻抗(438)、負載阻抗(439)以及共振(440)。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述電源系統(tǒng)(100)的所述多個仿真工況(426)包括: 所述電源系統(tǒng)(100)的仿真穩(wěn)態(tài)(428)和仿真瞬態(tài)(429)工況(426);和 所述電源系統(tǒng)(100)的仿真正常(431)和仿真異常(434)工況(426)。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中測試所述電源系統(tǒng)(100)的所述穩(wěn)定設(shè)計(437)的所述硬件實現(xiàn)包括針對所述電源系統(tǒng)(100)的多個工況(426)測試所述電源系統(tǒng)(100)的所述穩(wěn)定設(shè)計(437)的所述硬件實現(xiàn)，以產(chǎn)生所述硬件測試數(shù)據(jù)(472)，所述電源系統(tǒng)的所述多個工況(426)對應(yīng)于所述電源系統(tǒng)(100)的所述多個仿真工況(426)。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，進一步包括建立針對所述電源系統(tǒng)(100)的所述穩(wěn)定設(shè)計(437)的阻尼電路(447)的要求，從而減小所述電源系統(tǒng)(100)中的DC濾波器中的共振。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，進一步包括建立所述電源系統(tǒng)(100)的所述經(jīng)過驗證的穩(wěn)定設(shè)計(475)的經(jīng)過驗證的仿真模型(491)。
16.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述電源系統(tǒng)(100)是飛行器(102)的電源系統(tǒng)。
【文檔編號】G06F17/50GK104281731SQ201410319128
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年7月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月10日
【發(fā)明者】K·J·卡里米, E·V·索羅多夫尼科, Z·R·路易斯, J·J·懷特 申請人:波音公司