摘    要：针对某型飞机电源系统保护控制的仿真需求，在飞机主电源和二次电源的saber模型基础上，提出了器件库模型、模型构建工具model aichitect中的模型以及mast语言编程模型相结合的方法，详细论述了saher仿真器中过压保护和过流保护控制模型的建模过程，从工程应用的角度建立了相应的混合信号仿真模型，并对控制模型的功能进行仿真验证。仿真结果表明，该方法能准确、可靠地实现电源系统模型的保护控制功能，为今后运用saber仿真器建立控制模型提供了有益参考。

关键词：saber；过压保护；过流保护

中图分类号：tp 391    文献标识码：a

    飞机供电系统包括电源系统和配电系统两部分。其中，电源系统由主电源、二次电源、应急电源和辅助电源组成。通过整流和逆变等变流方式为机上设备提供稳定的直流和交流电源。电源系统中通常设置发电机反流保护、过电压与过励磁保护和过载保护等保护措施。保护装置的工作状态分析对电源系统稳定性研究具有重要参考价值。

    过压保护和过流保护是两种基本的保护措施，在实际应用中可由保护电路和热保护器等实现，在仿真研究中则因仿真目的不同而建立多种形式的模型。目前相关的仿真研究主要是从电路原理和控制埋论的角度来进行，而在大系统中、针对工程应用的仿真比较少，因此值得在这方面进行探讨。

    现有的仿真软件中，saber可通过丰富的器件模型库、模型构建工具model architect以及硬件描述语言mast提供完整的建模功能，目前已广泛应用于电源设计的各个领域。saber可以兼容模拟、数字、控制量的混合仿真91，因此非常适合保护控制的建模。本文针对工程应用的仿真需求，在电源的saber模型基础上论述了保护控制的建模方法。

    发电机励磁电路或调压器故障使电源电压超过规定的稳态电压极限值，称为过压。过压会烧坏用电设备甚至发电机。因此发电机的控制电路中设置过压保护电路，在出现过压时使发电机脱离电网。

    以过电压保护器bjd-1a为例，它由电压检测电路、阻容反延时电路、门限开关电路以及控制继电器、中介继电器和灭磁继电器等构成。电压检测电路检测发电机励磁绕组两端电压。发电机正常工作时，检测电路的输出电压不足以驱动后级电路。发动机过励磁时，检测电路输出电压大于门限电路的门限电压，经阻容反延时电路延时，灭磁继电器动作并自锁，并将发电机切除并灭磁。

    某型飞机电源系统的过压保护装置通过检测电源输出电压，对主电源进行切换控制。其中，主电源由发动机电源和蓄电池组电源并联组成。

主电源仿真模型  发动机电源模型模拟发电机工作原理，其输出电压为发动机转速和励磁的函数。采用saber器件库中控制器件和相应的转换接口模型即可实现发动机电源的建模。蓄电池组由4个蓄电池并联组成。对于单个的蓄电池模型，根据实验提供的蓄电池充、放电电压曲线，在saber中采用model architect中的tlu方法建立其模型，如图1所示。 

  该模型有2个输入变量，其中，变量zl用于蓄电池充、放电曲线的切换控制，变量z!为时间，输出变量y为蓄电池充、放电电压。则蓄电池的封装模型有2个控制输入端，一个输出端。当x1=l时，蓄电池处于充电状态，蓄电池模型随着时间扎的增加输出充电电压曲线：当x2=2时，蓄电池模型相应地输出放电电压曲线。为了加速仿真的验证过程，对蓄电池的充放电曲线的时间坐标进行等比例压缩。

    在实际应用中，将蓄电池模型中的变量x1和x2均定义为control类型，将变量y定义为voltage类型。由于saber中不允许电压源直接并联，因此在蓄电池的输出端串接小电阻，以使该模型符合saher仿真的要求。

    2)过压保护模型saber中建立的过压保护模型，必须根据已建立的主电源模型特点实现过压保护控制功能。某型飞机电源过压保护的控制逻辑，见表1。