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未来精确打击导弹系统的技术
讲座系列中涉及的精确打击导弹系统的新兴技术包括：任务规划技术。评估包括机外传感器集成、近实时任务规划、飞行高度、地形跟踪和用于飞行中瞄准的导弹数据链路。导弹空气力学技术。评估包括高超音速机身、低成本/高温结构和冲压式喷气推进。制导与控制技术。概述了现有的制导和控制。评估包括精确制导和最佳制导律。导弹 GPS/INS 传感器技术。评估包括低成本 INS 和 GPS/INS 集成。导弹设计技术。概述了导弹设计过程。评估包括概念设计和导弹设计标准的计算机程序和电子表格。导引头技术。评估包括主动和被动成像红外和雷达导引头。导弹/飞机集成技术。评估包括高火力武器概念、减少可观测性和不敏感弹药。模拟/验证技术。评估包括硬件在环和设计验证。自动目标识别技术。评估包括稳健算法和硬件/算法优化。
研究与工程理事会 - NASA
阿姆斯特朗开发的模块化测试台帮助研究人员对高达 100 kW 的电力推进系统的效率和性能进行广泛的测量。Airvolt 测试台帮助工程师了解子系统交互以及不同电池、电机、控制器和螺旋桨的效率。该测试台为确定这项新兴技术的有效测试技术提供了机会。其大型传感器套件收集有关扭矩、推力、电机速度、振动/加速度、电压和电流、温度等的大量数据。这项技术使航空业能够测试各种电力推进系统，以了解效率并确定所需的设计改进。迄今为止的工作：Airvolt 的第一个应用是从 Joby JM-1 电机收集数据，以构建可用于混合电动硬件在环仿真测试台的模型。模拟中需要精确的模型，以反映真实的硬件配置并为研究人员提供评估工具。展望未来：在不久的将来，Airvolt 的另一个应用是执行多个涵道风扇测试，以支持涡轮电动分布式推进研究。
使用基于电解器的电能转换的电网辅助服务……
可再生能源发电的渗透率不断提高，导致大容量电力系统惯性下降，发电的间歇性和不确定性增加。储能被认为是帮助管理更高渗透率的可再生能源发电的重要因素。氢气是一种可行的长期储存替代品。本文分析并介绍了利用基于电解器的电转气系统为电网提供支持的用例。本文还讨论了一些电网服务，这些服务可能更倾向于使用基于氢的储存，而不是其他形式，例如电池储能。使用带有 225 千瓦质子交换膜电解器堆栈的功率硬件在环 (PHIL) 装置开发、实施和演示实时控制。这些控制展示了不同可再生能源渗透率水平（0%、25% 和 50%）的电网频率和电压支持。结果比较表明，由于电解器的支持，不同总线上各自的频率和电压发生了变化，并注意到电网支持对氢气生产的影响。最后，本文讨论了使用物理硬件实施测试的实际细节，例如逆变器/电解器效率，以及相关的限制和机会。
涉及可再生能源和储能系统的混合交直流微电网积分终端滑模控制器设计
传统发电方式正经历重大变革，而可再生能源微电网在能源结构转型中发挥着关键作用。本文研究了基于积分终端和快速积分终端滑模控制的集中式非线性控制器设计，用于以可再生分布式发电机作为主电源、燃料电池 (FC) 作为次电源、电池-超级电容器作为混合储能系统 (HESS) 的混合交直流微电网。首先，建立混合交直流微电网的详细数学模型。然后，设计控制器，主要目标是确保孤岛和并网模式下直流和交流母线电压恒定。在并网模式下，控制器能够为公用电网提供频率支持。之后，利用 Lyapunov 稳定性标准证明了混合交直流微电网的渐近稳定性。然后，通过在 MATLAB/Simulink 上进行仿真来测试所提出的控制方法的性能和鲁棒性，并将结果与滑模控制器和 Lyapunov 重新设计进行比较。最后，进行实时硬件在环测试以验证所提出框架的有效性。
燃气涡轮发动机性能预测与仿真...
引言 2-1 2.1 固定翼飞机应用的燃气涡轮发动机模拟 2-1 2.1.1 初步设计概要 2-3 2.1.1.1 燃气涡轮概念设计流程 2-4 2.1.1.2 任务发动机或循环选择 2-7 2.1.1.3 控制系统概念定义/评估 2-10 2.1.1.4 燃气涡轮循环设计方法 – 数值优化 2-13 2.1.2 设计和验证概要 2-16 2.1.2.1 技术风险评估 2-16 2.1.2.2 硬件在环 2-22 2.1.2.3 飞机模拟 2-25 2.1.2.4 安装对整台发动机的影响 2-29 2.1.2.5 统计分析 2-32 2.1.3 系统设计和开发概要 2-36 2.1.3.1 性能 2-37 2.1.3.2 可操作性 2-55 2.1.3.3 寿命评估和耐久性 2-60 2.1.3.4 恶劣天气 2-65 2.1.3.5 控制 2-67 2.1.4 认证后和在役支持概要 2-72 2.1.4.1 用户环境 2-73 2.1.4.2 发动机模型的需求和用户要求 2-74 2.1.4.3 发动机健康监测和故障诊断 2-75 2.1.5 固定翼应用的参考资料 2-91 2.2 旋翼飞机应用的燃气涡轮发动机模拟 2-93 2.2.1 历史 2-93
燃气涡轮发动机性能预测与仿真...
引言 2-1 2.1 固定翼飞机应用的燃气涡轮发动机模拟 2-1 2.1.1 初步设计概要 2-3 2.1.1.1 燃气涡轮概念设计流程 2-4 2.1.1.2 任务发动机或循环选择 2-7 2.1.1.3 控制系统概念定义/评估 2-10 2.1.1.4 燃气涡轮循环设计方法 – 数值优化 2-13 2.1.2 设计和验证概要 2-16 2.1.2.1 技术风险评估 2-16 2.1.2.2 硬件在环 2-22 2.1.2.3 飞机模拟 2-25 2.1.2.4 安装对整台发动机的影响 2-29 2.1.2.5 统计分析 2-32 2.1.3 系统设计和开发概要 2-36 2.1.3.1 性能 2-37 2.1.3.2 可操作性 2-55 2.1.3.3 寿命评估和耐久性 2-60 2.1.3.4 恶劣天气 2-65 2.1.3.5 控制 2-67 2.1.4 认证后和在役支持概要 2-72 2.1.4.1 用户环境 2-73 2.1.4.2 发动机模型的需求和用户要求 2-74 2.1.4.3 发动机健康监测和故障诊断 2-75 2.1.5 固定翼应用的参考资料 2-91 2.2 旋翼飞机应用的燃气涡轮发动机模拟 2-93 2.2.1 历史 2-93
WRAP 液态空气储能辅助服务集成...
间歇性可再生能源占比高会导致频率波动，从而危及电网的持续运行。液态空气储能 (LAES) 是一种新兴技术，它不仅有助于能源部门脱碳，还具有提供可靠辅助服务的潜力。本文使用混合 LAES、风力涡轮机 (WT) 和电池储能系统 (BESS) 来研究它们在快速频率控制中的贡献。惯性控制、下垂控制和组合惯性和下垂项应用于混合可再生能源系统的每个源，并进行全面分析以研究它们对频率最低点改善的影响。分析表明，具有组合惯性和下垂控制项的 LAES 以及 WT 和 BESS 的惯性控制可提供可靠的频率控制。为了进一步改善频率最低点，提出了一种模糊控制并将其应用于 LAES。所提出的控制系统提供了更适应干扰的性能。此外，还进行了实验测试，以使用实时硬件在环测试台验证所提出的控制方法。模拟和实验结果表明，当实施可变增益控制方案时，混合可再生能源系统中的 LAES 可以显著有助于频率控制。
简介 Qualcomm Technologies, Inc.（QTI）是一家全球性...
• 快速、小型自主飞行器是 SWAP-C 和性能挑战最大的市场之一。QTI 拥有一支专门的团队，负责开发空中和地面的基础功能，包括电网检查无人机等终端应用。此外，Snapdragon ® 拥有一系列无线电选项，从能够替代时间敏感数据线的耳塞大小的蓝牙收发器，到用于 AAA QTI 上的远程资产跟踪的 NB-IOT（窄带物联网），再到从 5Gbps 移动到 4G LTE 和 5G-NR 功能的蜂窝无线电。Snapdragon ® 还具有广泛的 GNSS 功能，可用于定位、计时和导航。• Snapdragon ® 支持多种操作系统。虽然 QTI 的手机产品以 Android 为主，但 IOT 使用 Ubuntu Linux，而汽车使用 QNX、Linux Automotive 和虚拟机管理程序。• 材料成本低，这使得飞行和开发 Snapdragon ® 变体都可以插入测试底盘，以进行经济的软件开发和测试。使用可用的开发平台使整个团队能够尽早开始并并行工作，跳过从模拟器的过渡，并实现大规模硬件在环自动化。
光伏发电与储氢混合微电网的电源管理
摘要：为了应对气候变化和全球平均气温上升导致的能源转型，光伏 (PV) 转换似乎是阳光充足地区的一种有前途的技术。然而，光伏发电与天气条件和昼夜循环直接相关，这使其具有间歇性和随机性。因此，将其与储能系统 (ESS) 相结合以确保非互联微电网的长期能源供应是有意义的。在所有技术解决方案中，可再生能源生产的电解氢似乎是一个有趣的候选者。在此背景下，本文提出了一种专用于微电网中氢存储集成的控制策略，以更好地利用光伏发电。目标是根据系统状态和光伏生产间歇性，优化质子交换膜燃料电池 (FC)、碱性电解器 (El)、锂离子电池储能系统 (BESS) 和光伏的微电网管理。首先，开发基于分布式显式模型预测控制 (DeMPC) 的控制策略，以定义 FC、EL 和电池的电流参考。其次，在仿真中验证控制策略的性能，并在电源硬件在环测试台上确认。
借助电力缓冲动态形成多个混合储能系统的分散电力分配策略
摘要 — 由电池和超级电容器 (SC) 组成的多个混合储能系统 (HESS) 被广泛用于直流微电网以补偿功率失配。根据其特定的能量和功率特性，电池和超级电容器分别用于补偿低频和高频功率失配。本文提出了一种借助新型功率缓冲器动态形成多个 HESS 的分散功率分配策略。功率缓冲器是一种结合电容器和双向 DC-DC 转换器的设备，它用作电池和直流母线之间的接口，可轻松实现不同储能单元的即插即用以及有效、高效的功率分配。首先，功率缓冲器和超级电容器通过改进的 IV 下垂控制将功率失配分为低频和高频部分。然后，功率缓冲器根据电池各自的充电状态 (SoC) 将低频失配转移到电池进行补偿，而高频部分则由超级电容器直接处理。该新方案进一步消除了直流母线电压偏差。最后，三个案例研究的实时硬件在环 (HIL) 测试证实了所提出的控制策略的有效性。