摘    要：針對某型飛機電源系統保護控制的仿真需求，在飛機主電源和二次電源的saber模型基礎上，提出了器件庫模型、模型構建工具model aichitect中的模型以及mast語言編程模型相結合的方法，詳細論述了saher仿真器中過壓保護和過流保護控制模型的建模過程，從工程應用的角度建立了相應的混合信號仿真模型，并對控制模型的功能進行仿真驗證。仿真結果表明，該方法能準確、可靠地實現電源系統模型的保護控制功能，為今后運用saber仿真器建立控制模型提供了有益參考。

關鍵詞：saber；過壓保護；過流保護

中圖分類號：tp 391    文獻標識碼：a

    飛機供電系統包括電源系統和配電系統兩部分。其中，電源系統由主電源、二次電源、應急電源和輔助電源組成。通過整流和逆變等變流方式為機上設備提供穩定的直流和交流電源。電源系統中通常設置發電機反流保護、過電壓與過勵磁保護和過載保護等保護措施。保護裝置的工作狀態分析對電源系統穩定性研究具有重要參考價值。

    過壓保護和過流保護是兩種基本的保護措施，在實際應用中可由保護電路和熱保護器等實現，在仿真研究中則因仿真目的不同而建立多種形式的模型。目前相關的仿真研究主要是從電路原理和控制埋論的角度來進行，而在大系統中、針對工程應用的仿真比較少，因此值得在這方面進行探討。

    現有的仿真軟件中，saber可通過豐富的器件模型庫、模型構建工具model architect以及硬件描述語言mast提供完整的建模功能，目前已廣泛應用于電源設計的各個領域。saber可以兼容模擬、數字、控制量的混合仿真91，因此非常適合保護控制的建模。本文針對工程應用的仿真需求，在電源的saber模型基礎上論述了保護控制的建模方法。

    發電機勵磁電路或調壓器故障使電源電壓超過規定的穩態電壓極限值，稱為過壓。過壓會燒壞用電設備甚至發電機。因此發電機的控制電路中設置過壓保護電路，在出現過壓時使發電機脫離電網。

    以過電壓保護器bjd-1a為例，它由電壓檢測電路、阻容反延時電路、門限開關電路以及控制繼電器、中介繼電器和滅磁繼電器等構成。電壓檢測電路檢測發電機勵磁繞組兩端電壓。發電機正常工作時，檢測電路的輸出電壓不足以驅動后級電路。發動機過勵磁時，檢測電路輸出電壓大于門限電路的門限電壓，經阻容反延時電路延時，滅磁繼電器動作并自鎖，并將發電機切除并滅磁。

    某型飛機電源系統的過壓保護裝置通過檢測電源輸出電壓，對主電源進行切換控制。其中，主電源由發動機電源和蓄電池組電源并聯組成。

主電源仿真模型  發動機電源模型模擬發電機工作原理，其輸出電壓為發動機轉速和勵磁的函數。采用saber器件庫中控制器件和相應的轉換接口模型即可實現發動機電源的建模。蓄電池組由4個蓄電池并聯組成。對于單個的蓄電池模型，根據實驗提供的蓄電池充、放電電壓曲線，在saber中采用model architect中的tlu方法建立其模型，如圖1所示。 

  該模型有2個輸入變量，其中，變量zl用于蓄電池充、放電曲線的切換控制，變量z!為時間，輸出變量y為蓄電池充、放電電壓。則蓄電池的封裝模型有2個控制輸入端，一個輸出端。當x1=l時，蓄電池處于充電狀態，蓄電池模型隨著時間扎的增加輸出充電電壓曲線：當x2=2時，蓄電池模型相應地輸出放電電壓曲線。為了加速仿真的驗證過程，對蓄電池的充放電曲線的時間坐標進行等比例壓縮。

    在實際應用中，將蓄電池模型中的變量x1和x2均定義為control類型，將變量y定義為voltage類型。由于saber中不允許電壓源直接并聯，因此在蓄電池的輸出端串接小電阻，以使該模型符合saher仿真的要求。

    2)過壓保護模型saber中建立的過壓保護模型，必須根據已建立的主電源模型特點實現過壓保護控制功能。某型飛機電源過壓保護的控制邏輯，見表1。