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図面 (13)

課題

安定した電力システムのための検証済み安定設計を確立する方法及び装置を提供する。

解決手段

電力システムの初期設計412が確立される。電力システムの初期設計412は設計要件414を満たす。電力システムの初期設計412は、シミュレーションデータ421を生成するために、電力システムの複数のシミュレートされた動作状況426に対してシミュレートされる。電力システムの安定設計437のための安定性パラメータ要件436が、シミュレーションデータ421から確立される。電力システムの安定設計437のハードウェア実装は、ハードウェア試験データ472を生成するために試験される。電力システムの安定設計437はハードウェア試験データ472を使用して検証され、電力システムの検証済み安定設計475が確立される。

概要

背景

航空機は、航空機上で種々の機能を実行するための種々の電子デバイス及びシステムを使用する。航空機上の電子デバイス及びシステムのための電力は、航空機の電力システムにより供給される。航空機の電力システムは、種々の電力分配及び変換システムとともに、任意の数の発電機を備える。例えば、航空機上の電力システムは、航空機エンジンによって駆動される任意の数の発電機を含むことがある。

電力システムの安定性は、外乱に曝された後に正常な平衡状態復帰するためのシステムの能力として画定されることがある。航空機上の電力システムは安定性を目指して設計されることが望ましい。

航空機上の電気負荷の多くは規定されている電力工学を利用して、効率、電力特性電力密度を改善することができる。このような電気負荷は、好ましくない方法で航空機上の電力システムの安定性に影響を及ぼすことがある。

電力の効率、密度及び特性の安定性を確保するためには、航空機上の電力システムを最適化することが望ましい。また、航空機上の電力システムの最適化の失敗は、コストを増大させることがある。最善とは言えない電力システムは、設計が過剰になり、より重く、より大きな収納容積を必要とすることがある。そのため、最善とは言えない電力システムを装備する航空機は、運航中により多くの燃料を使用することがある。燃料コストが高騰を続けるこの時代にあっては、この問題に対処する解決策を有することがますます重要になってきている。同様に、最善とは言えない電力システムはより頻繁に整備を行うことが必要となり、このようなシステムのコンポーネントはより頻繁に修理及び交換が必要になることがある。したがって、このようなシステムはライフサイクルコストを増大させることがある。

航空機上の電力システムの安定性を最適化するには幾つかの技術的な問題が存在する。電力システム設計の安定性を分析するため現在利用可能なシステム及び方法は限定的で、航空機上の電力システムの安定性を最適化する際の技術的問題に対する解決策を提示できないことがある。

したがって、上述した問題の一又は複数と、起こりうる他の問題とを考慮する方法と装置を有することが有利である。

概要

安定した電力システムのための検証済み安定設計を確立する方法及び装置を提供する。電力システムの初期設計412が確立される。電力システムの初期設計412は設計要件414を満たす。電力システムの初期設計412は、シミュレーションデータ421を生成するために、電力システムの複数のシミュレートされた動作状況426に対してシミュレートされる。電力システムの安定設計437のための安定性パラメータ要件436が、シミュレーションデータ421から確立される。電力システムの安定設計437のハードウェア実装は、ハードウェア試験データ472を生成するために試験される。電力システムの安定設計437はハードウェア試験データ472を使用して検証され、電力システムの検証済み安定設計475が確立される。

目的

本開示の例示的な実施形態はさらに、安定した電力システムのための検証済み安定設計を確立する方法も提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

電力システム(100)の初期設計(412)を確立するよう構成される設計システム(402)であって、前記電力システム(100)の前記初期設計(412)は前記電力システム(100)の設計要件(414)を満たす、設計システム(402)と、シミュレーションデータ(421)を生成するために、前記電力システム(100)の前記初期設計(412)を前記電力システム(100)の複数のシミュレートされた動作状況(426)に対してシミュレートするよう構成されるシミュレーションシステム(404)と、前記シミュレーションデータ(421)から、前記電力システム(100)の安定(128)設計のための安定性パラメータ要件(436)を確立するよう構成される安定性評価ステム(406)と、ハードウェア試験データ(472)を生成するために、前記電力システム(100)の前記安定設計(437)のハードウェア実装を試験するよう構成されるハードウェア試験システム(408)であって、前記安定性評価システム(406)は、前記電力システム(100)の検証済み安定設計(475)を確立するために、前記ハードウェア試験データ(472)を使用して前記電力システム(100)の前記安定設計(437)を検証するよう構成される、ハードウェア試験システム(408)とを含む、装置。

請求項2

前記設計システム(402)は、前記安定性パラメータ要件(436)を含む、前記電力システム(100)の前記安定設計(437)を確立するよう構成される、請求項1に記載の装置。

請求項3

前記電力システム(100)の前記設計要件(414)は、前記電力システム(100)の電力要件(416)、前記電力システム(100)の安全性要件(418)、前記電力システム(100)の物理的要件(419)から選択され、前記安定性パラメータ要件(436)は、ミドルルック基準(442)、ナイキスト基準(444)、ソースインピーダンス(438)、負荷インピーダンス(439)、及び共振(440)から選択される前記電力システム(100)のパラメータに対する要件を含む、請求項1に記載の装置。

請求項4

前記電力システム(100)の前記複数のシミュレートされた動作状況(426)は、前記電力システム(100)の定常状態(428)及び過渡(429)動作状況(426)、並びに、前記電力システム(100)のシミュレートされた正常(431)及びシミュレートされた異常(434)動作状況(426)を含む、請求項1に記載の装置。

請求項5

前記ハードウェア試験システム(408)は、前記ハードウェア試験データ(472)を生成するために、前記電力システム(100)の前記複数のシミュレートされた動作状況(426)に対応する前記電力システムの複数の動作状況(426)に対して、前記電力システム(100)の前記安定設計(437)の前記ハードウェア実装を試験するよう構成される、請求項1に記載の装置。

請求項6

前記電力システム(100)のDCフィルタにおける共振を減少させるための、前記電力システム(100)の前記安定設計(437)のダンピング回路に対する要件(447)を確立するよう構成されるDCフィルタオプティマイザ(410)をさらに含む、請求項1に記載の装置。

請求項7

前記電力システム(100)の前記検証済み安定設計(475)の検証済みシミュレーションモデル(491)を確立するよう構成されるモデル検証器(490)をさらに含む、請求項1に記載の装置。

請求項8

前記電力システム(100)は航空機(102)の前記電力システム(100)である、請求項1に記載の装置。

請求項9

安定した電力システム(1210)のための検証済み安定設計(475)を確立する方法であって、電力システム(100)の初期設計(412)を確立することであって、前記電力システム(100)の前記初期設計(412)は前記電力システム(100)の設計要件(414)を満たす、確立することと、シミュレーションデータ(421)を生成するために、前記電力システム(100)の複数のシミュレートされた動作状況(426)に対して前記電力システム(100)の前記初期設計(412)をシミュレートすることと、前記シミュレーションデータ(421)から、前記電力システム(100)の安定設計(437)の安定性パラメータ要件(436)を確立することと、前記電力システム(100)の前記安定設計(437)のハードウェア実装を、ハードウェア試験データ(472)を生成するために試験することと、前記電力システム(100)の検証済み安定設計(475)を確立するために、前記ハードウェア試験データ(472)を使用して前記電力システム(100)の前記安定設計(437)を検証することとを含む、方法。

請求項10

前記電力システム(100)の前記設計要件(414)は、前記電力システム(100)の電力要件(416)、前記電力システム(100)の安全性要件(418)、及び前記電力システム(100)の物理的要件(419)から選択される、請求項9に記載の方法。

請求項11

前記安定性パラメータ要件(436)は、ミドルブルック基準(442)、ナイキスト基準(444)、ソースインピーダンス(438)、負荷インピーダンス(439)、及び共振(440)から選択される、前記電力システム(100)のパラメータに対する要件を含む、請求項9に記載の方法。

請求項12

前記電力システム(100)の前記複数のシミュレートされた動作状況(426)は、前記電力システム(100)のシミュレートされた定常状態(428)及びシミュレートされた過渡(429)動作状況(426)、並びに、前記電力システム(100)のシミュレートされた正常(431)及びシミュレートされた異常(432)動作状況(426)を含む、請求項9に記載の方法。

請求項13

前記電力システム(100)の前記安定設計(437)の前記ハードウェア実装を試験することは、前記ハードウェア試験データ(472)を生成するために、前記電力システム(100)の前記複数のシミュレートされた動作状況(426)に対応する前記電力システム(100)の複数の動作状況(426)に対して、前記電力システム(100)の前記安定設計(437)の前記ハードウェア実装を試験することを含む、請求項9に記載の方法。

請求項14

前記電力システム(100)のDCフィルタにおける共振を減少させるため、前記電力システム(100)の前記安定設計(437)のダンピング回路に対する要件(447)を確立することをさらに含む、請求項9に記載の方法。

請求項15

前記電力システム(100)の前記検証済み安定設計(475)の検証済みシミュレーションモデル(491)を確立することをさらに含む、請求項9に記載の方法。

請求項16

前記電力システム(100)は、航空機(102)の前記電力システム(100)である、請求項9に記載の方法。

技術分野

0001

本開示は、概して、電力システムを設計するためのシステム及び方法に関する。より具体的には、本発明は、安定した電力システムを設計するシステム及び方法、並びに、直流電力変換装置及びアクティブ直流電力負荷装備する三相交流電力システムの安定性を判定するためのシステム及び方法に関する。

背景技術

0002

航空機は、航空機上で種々の機能を実行するための種々の電子デバイス及びシステムを使用する。航空機上の電子デバイス及びシステムのための電力は、航空機の電力システムにより供給される。航空機の電力システムは、種々の電力分配及び変換システムとともに、任意の数の発電機を備える。例えば、航空機上の電力システムは、航空機エンジンによって駆動される任意の数の発電機を含むことがある。

0003

電力システムの安定性は、外乱に曝された後に正常な平衡状態復帰するためのシステムの能力として画定されることがある。航空機上の電力システムは安定性を目指して設計されることが望ましい。

0004

航空機上の電気負荷の多くは規定されている電力工学を利用して、効率、電力特性電力密度を改善することができる。このような電気負荷は、好ましくない方法で航空機上の電力システムの安定性に影響を及ぼすことがある。

0005

電力の効率、密度及び特性の安定性を確保するためには、航空機上の電力システムを最適化することが望ましい。また、航空機上の電力システムの最適化の失敗は、コストを増大させることがある。最善とは言えない電力システムは、設計が過剰になり、より重く、より大きな収納容積を必要とすることがある。そのため、最善とは言えない電力システムを装備する航空機は、運航中により多くの燃料を使用することがある。燃料コストが高騰を続けるこの時代にあっては、この問題に対処する解決策を有することがますます重要になってきている。同様に、最善とは言えない電力システムはより頻繁に整備を行うことが必要となり、このようなシステムのコンポーネントはより頻繁に修理及び交換が必要になることがある。したがって、このようなシステムはライフサイクルコストを増大させることがある。

0006

航空機上の電力システムの安定性を最適化するには幾つかの技術的な問題が存在する。電力システム設計の安定性を分析するため現在利用可能なシステム及び方法は限定的で、航空機上の電力システムの安定性を最適化する際の技術的問題に対する解決策を提示できないことがある。

0007

したがって、上述した問題の一又は複数と、起こりうる他の問題とを考慮する方法と装置を有することが有利である。

0008

本発明の例示的実施形態では、設計システムシミュレーションシステム、安定性評価システム、及びハードウェア試験システムを含む装置が提供される。設計システムは電力システムの初期設計確立するよう構成される。電力システムの初期設計は、電力システムの設計要件を満たす。シミュレーションシステムは、シミュレーションデータを生成するために、電力システムの複数のシミュレートされた動作状況に対して電力システムの初期設計をシミュレートするよう構成される。安定性評価システムは、シミュレーションデータから、電力システムの安定設計のための安定性パラメータ要件を確立するよう構成される。ハードウェア試験システムは、電力システムの安定設計のハードウェア実装を、ハードウェア試験データを生成するために試験するよう構成される。安定性評価システムは、電力システムの検証済み安定設計を確立するために、ハードウェア試験データを使用して電力システムの安定設計を検証するよう構成される。

0009

本開示の例示的な実施形態はさらに、安定した電力システムのための検証済み安定設計を確立する方法も提供する。電力システムの初期設計が確立される。電力システムの初期設計は、電力システムの設計要件を満たす。電力システムの初期設計は、シミュレーションデータを生成するため、電力システムの複数のシミュレートされた動作状況に対してシミュレートされる。シミュレーションデータから、電力システムの安定設計のための安定性パラメータ要件が確立される。電力システムの安定設計のハードウェア実装は、ハードウェア試験データを生成するために試験される。電力システムの安定設計は、電力システムの検証済み安定設計を確立するためにハードウェア試験データを使用して検証される。

0010

本開示の例示的な実施形態では、安定した電力システムの設計に対する変更を認可する方法も提供される。電力システムの初期設計が確立される。電力システムの初期設計は、電力システムの設計要件を満たす。電力システムの初期設計は、シミュレーションデータを生成するために、電力システムの複数のシミュレートされた動作状況に対してシミュレートされる。電力システムの安定設計のための安定性パラメータ要件が、シミュレーションデータから確立される。電力システムの安定設計のハードウェア実装は、ハードウェア試験データを生成するために試験される。電力システムの安定設計は、電力システムの検証済み安定設計を確立するために、ハードウェア試験データを使用して検証される。電力システムの検証済み安定設計の、検証済みシミュレーションモデルが確立される。電力システムの検証済み安定設計に対する変更は、検証済みシミュレーションモデルを使用したシミュレーションにより認可される。

0011

特徴、機能、及び利点は、本開示の様々な実施形態で独立に実現することが可能であるか、後述の説明及び添付図面を参照してさらに詳細に説明されるさらに別の実施形態で組み合わせることが可能である。

図面の簡単な説明

0012

例示的な実施形態の特徴と考えられる新規の機能は、添付の特許請求の範囲に規定される。しかしながら、例示的な実施形態と、好ましい使用モード、さらなる目的、及びその特徴は、添付図面を参照して本開示の例示的実施形態の後述の詳細な説明を読むことにより最もよく理解されるであろう。

0013

例示的な実施形態による、航空機における電力システムのブロック図である。
例示的な実施形態による、電力システムのブロック図である。
例示的な実施形態による、直流電力システムのブロック図である。
例示的な実施形態による、安定性判定及び設計システムのブロック図である。
不安定な電力システムにおけるバス電圧波形図である。
例示的な実施形態による、安定した電力システムのソースインピーダンス大きさ限度を示す図である。
例示的な実施形態による、電力システムのソースインピーダンス位相境界を示す図である。
電力システムにおけるバスリップル電圧の波形図である。
例示的な実施形態による、電力システムの設計及び安定性判定のプロセスのフロー図である。
例示的な実施形態による、データ処理システムのブロック図である。
例示的な実施形態による、航空機の製造及び保守方法を示すブロック図である。
例示的な実施形態による、航空機のブロック図である。

実施例

0014

種々の例示的な実施形態は、任意の数の種々の検討事項を認識して考慮している。本明細書でアイテムを参照する際に使用される「任意の数の」は、一又は複数のアイテムを意味する。例えば、「任意の数の種々の検討事項」は、一又は複数の種々の検討事項を意味する。

0015

種々の例示的な実施形態は、現代の商用及び他の航空機は、比較的高圧のDCサブシステムを含む電力システムを装備し得るということを認識し考慮している。例えば、そのような航空機における高圧DC電力システムは、高圧DC電力を生成する装置及びモータコントロール負荷を備える。

0016

種々の例示的実施形態は、従来の商用航空機の電力システムは、高圧DC電力及びアクティブなモータコントロール負荷を利用しない可能性があることを認識し考慮する。したがって、電力システムの安定性を分析及び確認する既知のシステム及び方法は、そのような高圧DC電力及びアクティブなモータコントロール負荷を利用する航空機における電力システムの安定性を分析及び確認するために、効率的に使用されていない可能性がある。

0017

したがって、例示的実施形態では、高圧DCサブシステムを備えた航空機における電力システムの安定性を判定及び確認するためのシステム及び方法が提供される。具体的には、例示的実施形態では、高圧DC電力変換装置と、一定した電力消費性を有するモータコントローラにより駆動されるアクティブなモータ負荷とを装備する、安定した三相AC電力システムの設計及び判定のための、システム及び方法が提供される。

0018

種々の例示的な実施形態は、航空機又は他の移動体における電力システムに対する設計変更は、そのような変更が航空機又は他の移動体における電力システムに実装されるよりも前に、安全性又は他の目的で認可され得るということも認識し考慮する。現在、このような認可はハードウェア試験により行われるのが一般的である。このような試験には比較的費用と時間とがかかる。

0019

したがって、例示的な実施形態は、電力システムのシミュレーションモデルを生成するための、及び、航空機又は他のビークルに実装する電力システムのハードウェアとともにシミュレーションモデルを検証するためのシステム及び方法を提供する。シミュレーションモデルの検証は、シミュレーションモデルとハードウェアとが等価であるか、及び、電力システムの設計が完全であるかを確認する。検証されたシミュレーションモデルは、電力システムに対する設計変更をシミュレーションにより認可することにも使用され得る。このようなシミュレーションによる認可は、ハードウェア試験による認可に比べ低価かつ時間的効率が良い可能性がある。

0020

ここで図1を参照すると、例示的な実施形態による、航空機における電力システムのブロック図が示される。この例では、電力システム100は、航空機102に電力を供給することができる。

0021

航空機102は、任意のタイプの航空機であってよい。たとえば、限定しないが、航空機102は、固定翼飛行機回転翼飛行機、又は軽飛行機であってもよい。航空機102は、乗客貨物、乗客及び貨物の両方を運ぶために構成されてもよく、また任意の他の操作又は命令を実行するために使用されてもよい。航空機102は、航空会社隊、又は任意の他の民間機関又は政府機関によって運航される。

0022

航空機102は、電力システム100によって動力が提供されるビークル104の一実施例である。電力システム100は、航空機102以外のビークルに電力を供給することができる。たとえば、限定しないが、ビークル104は、空中、宇宙上、水面、水中、又は任意の他の作動環境又は環境の組み合わせにおいて移動するために構成される任意のビークルとすることができる。

0023

ビークル104は、電力システム100によって動力が提供されるプラットフォーム106の一実施例である。電力システム100は、ビークル104以外のプラットフォームに電力を供給することができる。例えば、限定しないが、プラットフォーム106は任意の固定式又は移動式プラットフォームを含みうる。

0024

電力システム100は、交流(AC)電力システム108と直流(DC)電力システム110とを含む。AC電力システム108及びDC電力システム110は、電力システム100のサブシステムと称される。

0025

AC電力システム108は単相112又は多相114であってよい。例えば、限定しないが、AC電力システム108は三相電力システムであってもよい。AC電力システム108は、航空機102における様々なAC負荷116に電力を供給するよう構成される。AC負荷116は、AC電力システム108の一部とされてもよい。

0026

DC電力システム110は、AC電力システム108から電力を受け取るよう構成される。例えば、整流器又は他のデバイスが、AC電力システム108により供給されるAC電力から、DC電力をDC電力システム110に供給するよう構成される。DC電力システム110は、航空機102における様々なDC負荷118に電力を供給するよう構成される。例えば、限定しないが、DC負荷118は、モータコントローラにより駆動される様々な電気モータ、DC電力を使用する他の負荷、又はそれらの負荷の様々な組み合わせを含む。DC負荷118は、電力システム110の一部とされてもよい。

0027

電力システム100は、安定性126によって特性評価される。安定性126は、正常動作時及び外乱に曝された後に、正常な平衡状態を保持する又は平衡状態に復帰するための電力システム100の能力により画定される。正常な平衡状態を保持する又は平衡状態に復帰する電力システム100は、安定128であると特性評価される。正常動作時に正常な平衡状態を保持しない、又は、外乱に曝された後に平衡状態に復帰しない電力システム100は、不安定130であると特性評価される。安定性126は、AC電力システム108、DC電力システム110、及びそれら両方について示されることができる。いずれの場合にも、航空機102における電力システム100が安定128であることが望ましい。

0028

ここで図2を参照すると、例示的な実施形態による、電力システムのブロック図が示される。この例で電力システム200は、図1の航空機102の電力システム100の実装例である。

0029

電力システム200は、発電機202を含む。例えば、発電機202は航空機のエンジンにより駆動される。例えば、限定しないが、発電機202は、種々の周波数の三相AC電力又は他のAC電力を生成する。発電機分配線203は、発電機202からACバス204へ生成されたAC電力を運ぶことができる。

0030

接触器206は、発電機分配線203上に設けられる。接触器206は、接触器206が開かれるとACバス204を発電機202から接続解除するよう構成される、任意適切なタイプの回路遮断器又は他のデバイスを含む。発電機202は、接触器206が閉じられると線203上のACバス204へAC電力を供給するよう、ACバス204と接続される。

0031

ACバス204は、発電機202により供給されるAC電力を種々の負荷に分配するように構成される。例えば、限定しないが、ACバス204は発電機202により供給されるAC電力を任意の数のAC負荷208に分配するよう構成される。例えば、任意の数のAC負荷208は、AC電力を使用する航空機における様々な負荷を含む。

0032

任意の数の接触器210が、ACバス204を任意の数のAC負荷208へと接続する負荷分配線211上に設けられる。任意の数の接触器210は、任意の数の接触器210が開かれると、負荷分配線211と任意の数のAC負荷208とをACバス204から接続解除するよう構成される、任意適切なタイプの回路遮断器又は他のデバイスを含む。ACバス204は、接触器210が閉じられると負荷分配線211上の任意の数のAC負荷208へAC電力を供給するよう、任意の数のAC負荷208と接続される。

0033

ACバス204は、発電機202により供給されるAC電力を整流器212に分配するよう構成される。整流器212は、ACバス204により供給されるAC電力をDC電力へと変換するよう構成される。整流器212は、AC電力をDC電力へと変換する任意適切なタイプのデバイスを含む。例えば、整流器212は任意適切なパッシブ又はアクティブなAC−DC整流ユニットを含む。

0034

接触器214が、ACバス204を整流器212へと接続する分配線215上に設けられる。接触器214は、任意の数の接触器214が開かれると、分配線215と整流器212とをACバス204から接続解除するよう構成される、任意適切なタイプの回路遮断器又は他のデバイスを含む。ACバス204は、接触器214が閉じられると分配線215上の整流器212へAC電力を供給するよう、整流器212と接続される。

0035

整流器212からのDC電力は、DCバス216に供給される。DCバス216は、整流器212から様々なDC負荷へとDC電力を分配するよう構成される。例えば、限定しないが、このようなDC負荷は任意の数のモータコントローラ218、任意の数のモータ220、任意の数の他のDC負荷221、又はDC電力を使用する負荷の様々な組み合わせを含む。例えば、任意の数のモータコントローラ218、任意の数のモータ220、及び任意の数の他のDC負荷221は、航空機におけるDC負荷を含み得る。

0036

任意の数のモータコントローラ218は、任意の数のモータ220をコントロールするのに適切な任意のタイプのモータコントローラを含む。任意の数のモータコントローラ218は、コントロールされる任意の数のモータ220のタイプ及びサイズに応じて、任意適切なサイズおよび複雑さであり得る。例えば、任意の数のモータコントローラ218は、任意の数のモータ220を駆動するための電力変換を提供する、半導体多機能モータコントローラを含む。この種のモータコントローラは、種々のモータ及びモータ負荷を駆動するために使用することができる。

0037

任意の数のモータコントローラ218は、定格出力ベルにより分類される様々なモータコントローラを含む。例えば、限定しないが、任意の数のモータコントローラ218は、大型モータコントローラ222、中型モータコントローラ224、小型モータコントローラ226、又は様々な定格出力レベルで分類されるモータコントローラの任意の組み合わせを含み得る。例えば、大型モータコントローラ222の定格出力レベルは、約40kWよりも大きい又は別の適切な出力レベルであり得る。中型モータコントローラ224の定格出力レベルは、約10kWから約40kWの範囲内又は別の適切な範囲の出力レベルであり得る。小型モータコントローラ226の定格出力レベルは、約10kWよりも小さい又は別の適切な出力レベルであり得る。いずれの場合も、大型モータコントローラ222の定格出力レベルは中型モータコントローラ224の定格出力レベルよりも大きく、中型モータコントローラ224の定格出力レベルは小型モータコントローラ226の定格出力レベルよりも大きい。

0038

任意の数のモータ220は、任意の数のモータ218により駆動される任意のタイプの電気モータを含む。例えば、限定しないが、任意の数のモータ220は、誘導モータ228、永久磁石モータ230、独立励磁同期モータ232、又は他の種類の電気モータを含み得る。任意の数のモータ220は、任意の数の、様々な組み合わせの同じ又は異なる種類のモータを含む。

0039

この例では、発電機202、ACバス204、任意の数のAC負荷208、及び整流器212を含む電力システム200の一部が、図1のAC電力システム108の一実装例である。整流器212、DCバス216、任意の数のモータコントローラ218、任意の数のモータ220、及び任意の数のDC負荷221を含む電力システム200の一部が、図1のDC電力システム110の一実装例である。

0040

ここで図3を参照すると、例示的な実施形態による、直流電力システムのブロック図が示される。この例で直流電力システム300は、図1のDC電力システム110の一実装例である。DC電力システム300は、線303上のAC電力システム302からAC電力を受け取る。線303上のAC電力は、整流器304によってDC電力システム300のためのDC電力へと変換される。整流器304は、AC電力をDC電力へと変換する任意適切なデバイスを含む。

0041

整流器304からのDC電力は線305上でDC電力システム300の様々なDC負荷へと供給される。例えば、限定しないが、DC電力システム300の様々なDC負荷は、モータ308をコントロールするモータコントローラ306、モータ312をコントロールするモータコントローラ310、モータ316をコントロールするモータコントローラ314を含む。モータコントローラ306、310及び314は、モータ308、312及び316をそれぞれ制御するのに適切な任意の種類のモータコントローラを含む。モータ308、312及び316は、モータコントローラ306、310及び312によりそれぞれ駆動されるのに適切な任意の種類の電気モータを含む。

0042

DC電力システム300は、DC電力システム300内の電圧及び電流リップルを望ましいレベルへと減衰させるよう構成されるフィルタ回路を含む。例えば、望まれる最大レベルの電力及び電圧リップルは、DC電力システム300のシステム要件によって指定され得る。航空機におけるDC電力システムのためのこのようなフィルタ回路が、重量及び容積を望ましい範囲に抑えつつ、安定性のために設計されることが好ましい。例えば、DC電力システム300のこのようなフィルタ回路は、整流フィルタ318、モータコントローラフィルタ320、モータコントローラフィルタ322、及びモータコントローラフィルタ324を含む。整流フィルタ318は、整流器304の、線305への出力において実装される。モータコントローラフィルタ320、322、及び324は、線305からモータコントローラ306、310、及び314それぞれへの入力において実装される。

0043

DC電力システム300における電圧及び電流リップルを減衰させるためのフィルタ回路は、共に接続されたインダクタ及びコンデンサを備えるLCフィルタを含み得る。LCフィルタは、DC電力システム300の電圧及び電流リップルを許容レベルまで減衰させ得る。しかしながら、LCフィルタはある周波数において共振を発生する。これらの周波数においてLC回路リップルを、減衰する代わりに増大させてしまう。したがって、DC電力システム300に使用するLCフィルタは、全ての共振が、リップルが存在しないか、リップルが非常に低いか、又はそれらの両方であるような周波数に位置するよう設計されることが望ましい。いずれの場合でも、共振周波数におけるLCフィルタによる増幅は問題を起こさないであろう。あるいは、DC電力システム300におけるLC回路の使用により発生する共振は、除去又はダンピングすることができる。

0044

例示的な実施形態では、DC電力システム300において電圧及び電流リップルの減衰に使用されるフィルタにおける共振は、ダンピング回路を使用することにより減少または除去し得る。例えばDC電力システム300において、整流フィルタ318はダンピング回路326を含み、モータコントローラフィルタ320はダンピング回路328を含み、モータコントローラフィルタ322はダンピング回路330を含み、モータコントローラ324はダンピング回路332を含む。例えば、限定しないが、ダンピング回路326、328、330及び332は、インダクタと並列で接続された抵抗器、コンデンサと直列で接続された抵抗器、又はそれらの両方を備える。ダンピング回路326、328、330及び332の抵抗器は、整流フィルタ318もしくはモータコントローラフィルタ320、322、及び324による共振周波数において増幅され得るリップルエネルギを、消散させる又はオーム加熱により熱へと変換する。

0045

整流器304はDC電力システム300のDC電力源である。この実施例では、DC電力システム300のソースインピーダンス334すなわちZソースが整流器304の出力において決定される。例えば、ソースインピーダンス334は整流フィルタ318のインピーダンスを含む。

0046

モータコントローラ306、310及び314並びに関連付けられたモータ308,312、及び316は、DC電力システム300の負荷である。この実施例では、DC電力システム300の負荷インピーダンス336すなわちZ負荷Iがモータコントローラ306の入力において決定される。DC電力システム300の負荷インピーダンス338すなわちZ負荷Jはモータコントローラ310の入力において決定される。DC電力システム300の負荷インピーダンス340すなわちZ負荷Kはモータコントローラ314の入力において決定される。例えば、負荷インピーダンス336、338及び340は、モータコントローラフィルタ320,322、及び324それぞれのインピーダンスをそれぞれ含む。

0047

安定性の分析には、ミドルルック基準が使用される。ミドルブルック基準によると、電力システムにおいて、ソースインピーダンスすなわちZソースが負荷インピーダンスすなわちZ負荷よりも十分に低い場合、その電力システムは安定である。ミドルブルック基準は全ての周波数、全ての負荷の組み合わせ、及び電気システム負荷の全ての動作モードに当てはまり、電気システムの安定性を保証する。しかしながら、複雑な電力システムの場合、ソース及び負荷インピーダンスはある周波数点で交差する。例えば、限定しないが、重量及び容積の観点から最適に設計された電力システムが必ずしも従来のミドルブルック基準に当てはまらないかもしれない。したがって、例示的な実施形態では、電力システムの安定性の評価に、ナイキスト基準に基づくミドルブルック基準の変化形が使用され得る。

0048

ここで図4を参照すると、例示的な実施形態による、安定性判定及び設計システムのブロック図が示される。この例では、安定性判定及び設計システム400は、図1の航空機102のための電力システム100の安定128な設計及び判定を行うよう構成される。例えば、限定しないが、安定性判定及び設計システム400は、図3のDC電力システム300を含む図2の電力システム200のような、DC電力変換装置とモータコントローラにより駆動されるアクティブなモータ負荷とを装備する、安定な三相AC電力システムの、設計及び判定を行うよう構成される。安定性判定及び設計システム400は、設計システム402、シミュレーションシステム404、安定性評価システム406、ハードウェア試験システム408、及びDCフィルタオプティマイザ410を含む。

0049

設計システム402は、電力システムの設計を生成及び修正するよう構成される。例えば、設計システム402は、電力システムを設計するよう構成される、コンピュータ実装された様々な設計ツールを含む。設計システム402は、それらのコンピュータ実装された種々の設計ツールと共に又はそれらを使用して作業し、電力システムの設計を作成及び修正する、任意の数の人間の設計者を含む。

0050

設計システム402は、電力システムの初期設計412を確立するよう構成される。初期設計412は、電力システムの様々な設計要件414を満たす。設計要件414は、電力システムの初期要件とも称される。電力システムの初期設計412が設計要件414として指定されているコンポーネント、構造、機能、性能、又は電力システムの他の特性もしくは特性の組み合わせの全てを含む場合、初期設計412は、設計要件414を満たすものである。

0051

例えば、限定しないが、設計要件414は電力システムの、電力要件416、安全性要件418、物理的要件419、他の要件420、又は種々の要件の組み合わせを含み得る。電力要件416は、電力システムにより供給される電力のタイプ、量、質、又は他の特性もしくは特性の組み合わせを指定する。例えば、限定しないが、電力要件416は、電力システムにより電力供給される様々な負荷に対する電力要件を指定する。安全性要件418は、電力システムの安全な動作のための要件、電力システムにより電力供給されるシステムの安全な動作のための要件、又はそれらの両方を指定する。例えば、限定しないが、安全性要件418は、電力システムにより電力供給される航空機などのシステムが安全に動作するような、電力システムにおける冗長性のための要件、又は電力システムの信頼性のある動作に関連する他の要件もしくは要件の組み合わせを含む。物理的要件419は、電力システムのサイズ、重量、コンポーネント配列、又は他の物理的特性もしくは種々の物理的特性の組み合わせのための要件を指定する。他の要件420は、例えば、限定しないが、電力システムにおける電磁干渉の影響に関連する要件、電力システムの安定性に関する要件、又は電力システムに要求され望まれる他の特性もしくは特性の組み合わせのための要件を含み得る。

0052

例えば、限定しないが、設計システム402は、DC電力システムを備える電力システムの初期設計412を確立するよう構成される。この場合、設計システム402は、電力システムの設計要件414で指定されるように、初期設計412においてDC負荷がDC電力システムに適切に割り当てられるよう、電力システムの初期設計412を確立するよう構成される。

0053

電力システムの初期設計412は比較的複雑であり得る。初期設計412が設計要件414を満たしても、初期設計412によって画定された電力システムの安定性は確立されないかもしれない。特に、電力システムが動作し得る様々な状況下では、初期設計412により画定される電力システムの安定性は確立できないことがあろう。

0054

シミュレーションシステム404は、シミュレーションデータ421を生成するために、電力システムの初期設計412をシミュレートするよう構成される。例えば、シミュレーションシステム404は、初期設計412のシミュレーションモデル422を確立するよう構成される。シミュレーションシステム404は、シミュレーションモデル422を使用して初期設計412のシミュレーション424を実行し、シミュレーションデータ421を生成するよう構成される。

0055

シミュレーションシステム404の様々な機能は、市販のシミュレーションソフトウェアを使用して実装可能である。例えば、限定しないが、シミュレーションシステム404の様々な機能は、MATLAB/SimulinkソフトウェアをSimPowerSystemsツールボックスと組み合わせて使用し、又は他の任意適切なシミュレーションソフトウェアを使用し実装可能である。MATLABとSimPowerSystemsツールボックスとの組み合わせは、幾つかの異なる解法を提供するもので、電力コンバータ回路の様々なスイッチングの時間領域シミュレーションに対して一般的に使用されるソフトウェアツールとなっている。

0056

電力システムの様々な動作状況426に対するシミュレーション424が実行される。例えば、シミュレーション424は、様々な定常状態428動作状況426に対し、様々な過渡429動作状況426に対し、及びその他430の任意適切な動作状況426に対し、実行される。シミュレーション424は、正常431及び異常432定常状態428動作状況426に対し、実行される。シミュレーション424は、正常433及び異常434過渡429動作状況426に対し、実行される。動作状況426は、電力システムが故障条件下で動作していない場合は、正常431及び/又は433と判断される。換言すれば、動作状況426は、電力システムに故障がない場合は正常431及び/又は433と判断される。動作状況は、電力システムに故障がある場合は異常432及び/又は434と判断される。

0057

シミュレーション424は、航空機又は電力システムが使用される他のビークルの様々な動作段階435に対して実行される。例えば、限定しないが、航空機の動作段階435は、地上作業、タキシング離陸、上昇、巡航下降着陸、又は他の飛行段階もしくは航空機の他の動作を含む。定常状態428、過渡429、及びその他430の動作状況426は、航空機又は他のビークルにおける種々の動作段階435により異なる。したがって、シミュレーション424は、航空機又は電力システムが使用される他のビークルにおける、任意の数の様々な動作段階435の、定常状態428、過渡429、及びその他430の任意適切な動作状況426に対して実行される。

0058

シミュレーションデータ421は、電力システムのシミュレーション424結果の適切な部分を含む。シミュレーションデータ421は、評価のため、シミュレーションシステム404から安定性評価システム406へと任意適切な方法及び手法で提供される。

0059

安定性評価システム406は、シミュレーションデータ421から、電力システムの安定性を評価するよう構成される。例えば、安定性評価システム406は、シミュレーションデータ421から、電力システムの安定設計437のための安定性パラメータ要件436を確立するよう構成される。安定性パラメータ要件436は、安定性パラメータ要件436を満たす電力システムが安定した電力システムであると判断されるような、電力システムの任意適切な特性のための要件を含む。

0060

例えば、限定しないが、安定性パラメータ要件436は、ソースインピーダンス438、負荷インピーダンス439、共振440、ミドルブルック基準442、ナイキスト基準444に対する要件、他の要件446、又は安定した電力システムのための要件の様々な組み合わせを含む。例えば、限定しないが、ソースインピーダンス438に対する安定性パラメータ要件436は、ソースインピーダンス大きさ限度、ソースインピーダンス位相境界、又は、安定した電力システムのための他の適切なソースインピーダンス要件もしくはソースインピーダンス要件の組み合わせを含む。共振440に対する安定性パラメータ要件436は、安定した電力システムにおいて許容されるレベルまで共振440を減少させるダンピング回路に対する要件447を含む。例えば、ダンピング回路に対する要件447は、DCフィルタオプティマイザ410により提供される。

0061

安定設計437は、安定性パラメータ要件436を適切な許容範囲内で満たす、電力システムのための設計である。例えば、限定しないが、安定性評価システム406により確立される安定性パラメータ要件436は、設計システム402に提供される。設計システム402は、次いで、安定性パラメータ要件436を満たす電力システムの安定設計437を確立するために使用される。設計システム402はまた、安定設計437が設計要件414をも満たすことを確認するよう構成される。

0062

設計システム402は、電力システムの初期設計412を安定性パラメータ要件436に適するよう修正することにより、電力システムのための安定設計437を確立するよう構成される。例えば、設計システム402は、電力システムの初期設計412を修正するのに安定性パラメータ要件436を使用し、電力システムの修正済み設計448を確立するよう構成される。修正済み設計448は、次いで、シミュレーションデータ421を生成するため、上述のようにシミュレーションシステム404によりシミュレートされる。修正済み設計448のシミュレーションデータ421は、安定性評価システム406により評価され、修正済み設計448が安定性パラメータ要件436を満たすか否かが決定される。修正済み設計448のシミュレーション424が、シミュレートされた動作状況426に対する修正済み設計448の関連する動作パラメータが安定性パラメータ要件436に許容範囲内で合致することを示す場合、修正済み設計448は安定性パラメータ要件436を満たすと決定される。このプロセスは、安定性評価システム406が、電力システムのための安定設計437が確立されたと評価するまで反復され得る。

0063

電力システムのための安定設計437は、ハードウェアメーカ464又は電力システムのハードウェア実装466を製造する他の適切な主体へと提供される。ハードウェア実装466はハードウェアメーカ464又は他の適切な主体により製造され、安定設計437により画定された電力システムは、適切なハードウェアを使用して実装される。例えば、限定しないが、ハードウェア実装466は、電力システムのための安定設計437のハードウェア実装されたプロトタイプ468を含み得る。ハードウェア実装466は、安定設計437により画定された電力システムの、ハードウェア実装された任意適切な一部分を含み得る。

0064

ハードウェア試験システム408は、ハードウェア試験データ472を生成するために、電力システムのための安定設計437のハードウェア実装466を試験するよう構成される。例えば、ハードウェア試験システム408は、ハードウェア試験データ472を生成するために、電力システムの様々な動作状況に対するハードウェア実装466のシステムインテグレーション試験を実施するよう構成される。例えば、限定しないが、電力システムのハードウェア実装466がハードウェア試験システム408により試験される動作状況474は、電力システムのシミュレーション424のためにシミュレーションシステム404にてシミュレートされた、電力システムの動作状況426の全て又はいくつかに対応する。

0065

ハードウェア試験データ472は、電力システムのハードウェア実装466に対しハードウェア試験システム408により実施された試験結果の任意の適切な一部分を含み得る。電力システムのハードウェア実装466に対するハードウェア試験データ472は、ハードウェア試験システム408により生成され、任意適切な方法及び手法で安定性評価システム406へと提供される。

0066

安定性評価システム406は、ハードウェア試験システム408からのハードウェア試験データ472を使用して、安定設計437により画定された及びハードウェア実装466により実装された電力システムの安定性を確認するよう構成される。例えば、安定性評価システム406は、ハードウェア実装466の試験に対するハードウェア試験データ472が、安定設計437のハードウェア実装466が安定性パラメータ要件436を満たすことを示すか否かを決定することにより、電力システムのための安定設計437を検証するよう構成される。安定性評価システム406はまた、ハードウェア実装466の試験に対するハードウェア試験データ472が、安定設計437のハードウェア実装466が設計要件414を満たすことを示すか否かを決定するよう構成される。

0067

安定設計437のハードウェア実装466に対するハードウェア試験データ472が、安定設計437は設計要件414又は安定性パラメータ要件436を満たさないことを示す、安定性評価システム406による決定に応じて、安定設計437は修正され得る。この場合、安定設計437を適切に修正するために設計システム402が使用される。適切な修正の後、安定設計437はシミュレーションシステム404によりシミュレートされ、修正済み安定設計437のハードウェア実装466が、上述の手法でハードウェア試験システムにより試験される。このプロセスは、安定性評価システム406が、安定設計437のシミュレーション424からのシミュレーションデータ421と安定設計437のハードウェア実装466の試験からのハードウェア試験データ472との両方が、安定設計437は設計要件414及び安定性パラメータ要件436を満たすと決定するまで反復され得る。

0068

安定性評価システム406は、安定設計437のハードウェア実装466が設計要件414及び安定性パラメータ要件436を満たすことをハードウェア試験データ472が示すという決定に応じて、電力システムのための検証済み安定設計475を確立するよう構成される。ハードウェア試験データ472が、動作状況474に対する安定設計437のハードウェア実装466の関連する動作パラメータが安定性パラメータ要件436に適切な許容範囲内で合致することを示す場合、安定設計437は安定性パラメータ要件436を満たすと決定される。このようにして、電力システムのための検証済み安定設計475の安定性は、電力システムの様々な動作状況に対し、シミュレーション及びハードウェア試験の両方によって承認される。

0069

検証済み安定設計475は、ハードウェアメーカ464又は電力システムの製造バージョン476を製造する他の適切な主体へと提供される。電力システムの製造バージョン476は、検証済み安定設計475により画定された電力システムのハードウェア実装466を含み得る。製造バージョン476は、検証済み安定設計475により画定される適切なハードウェアを使用して、ハードウェアメーカ464又は他の適切な主体により製造される。電力システムの製造バージョン476は、航空機又は他の適切なビークルもしくはプラットフォームのための電力供給に使用される、安定した電力システムである。

0070

電力システムのハードウェア実装466における望ましくない不安定性是正することは、比較的費用がかかる。特に、電力システムの製造バージョン476において特定された不安定性の是正は、比較的かなり高価となる。しかしながら例示的な実施形態では、電力システムの安定設計437のための安定性パラメータ要件436は、電力システムの様々な動作状況426に対するシミュレーションにより確立され承認されたものである。

0071

したがって、電力システムの安定設計437のハードウェア実装466が望ましくない不安定性を含む可能性は抑えられる。さらに、電力システムの検証済み安定設計475の安定性は、検証済み安定設計475により画定された電力システムの製造バージョン476が製造される以前に、シミュレーション及びハードウェア試験の両方により承認される。したがって、例示の実施形態においては、電力システムの製造バージョン476における望ましくない不安定性は減少及び除去される。

0072

DCフィルタオプティマイザ410は、電力システムの安定設計437のダンピング回路に対する要件447を確立するよう構成される。例えば、DCフィルタオプティマイザ410は、安定設計437により画定される電力システムのDC電力システム部分で使用されるDCフィルタを最適化するために、ダンピング回路に対する要件447を確立するよう構成される。ダンピング回路に対する要件447は、このようなDCフィルタの共振を減少及び除去するよう構成される。

0073

電力システムのダンピング回路に対する要件447は、シミュレーションシステム404による電力システムのシミュレーション424からのシミュレーションデータ421を使用して、ハードウェア試験システム408による電力システムのハードウェア実装466の試験からのハードウェア試験データ472を使用して、又は、シミュレーションデータ421とハードウェア試験データ472との両方を使用して、DCフィルタオプティマイザ410により確立及び承認される。DCフィルタオプティマイザ410により確立されたダンピング回路に対する要件447は、安定設計437のための安定性パラメータ要件436の一部を含み得る。

0074

安定性判定及び設計システム400は、モデル検証器490を含む。モデル検証器490は、電力システムの検証済みシミュレーションモデル491を確立するよう構成される。例えば、モデル検証器490は、シミュレーションデータ421から、電力システムの検証済み安定設計475のための検証済みシミュレーションモデル491を確立するよう構成される。モデル検証器490は、電力システムのための検証済み安定設計475のハードウェア実装466と電力システムのための検証済み安定設計475の検証済みシミュレーションモデル491とが等価であること、及び、検証済みシミュレーションモデル491が論理的に完全であることを承認するよう構成される。

0075

検証済みシミュレーションモデル491は、シミュレーションによる認可492に使用され得る。例えば、安定性判定及び設計システム400は、検証済みシミュレーションモデル491を使用して、シミュレーションによる認可492を提供するよう構成される。シミュレーションによる認可492は、例えば、電力システムの設計に対する任意の変更が航空機又は他のプラットフォームでの使用における電力システムに実装されるよりも前に、そのような変更を認可するのに使用され得る。このような認可はハードウェア試験により行われるのが一般的である。ハードウェア試験には比較的時間と費用とがかかる。検証済みシミュレーションモデル491を使用した、シミュレーションによる認可492は、ハードウェア試験による認可ほど高価でなく時間も浪費しない。

0076

図4は、種々の実施形態が実施される方法に対して物理的又は構造的な限定を意図するものではない。図示されたコンポーネントに加えて及び/又は代えて、他のコンポーネントを使用することができる。一部の例示的実施形態では、いくつかのコンポーネントは不要である。また、ブロックは、いくつかの機能的なコンポーネントを示すために提示される。種々の例示的な実施形態において実施されるとき、これらのブロックの一又は複数は、異なるブロックに合成又は分割することができる。

0077

ここで図5を参照すると、不安定な電力システムにおけるバス電圧の波形図が示される。この例では、波形500が、電力システムにおける経時的なACバス電圧の二乗平均平方根を示す。ACバス電圧の二乗平均平方根の大きさが、縦軸502上で示される。時間は横軸504上で示される。

0078

この例では、ACバス電圧は、時間t508よりも前は、ほぼ定常状態にある平衡電圧レベルV506で局所的に安定している。ACバス電圧は、電力システムが時間t508において、電力システムの動作不安定な領域510への移行を引き起こすようなある事象の対象となる際、不安定になり得る。このような事象は、本質的に一時的であり得る。例えば、限定しないが、動作不安定な領域へのそのような移行を引き起こす事象は、電力システムにおけるアクティブ又はパッシブなACもしくはDC負荷の適用又は除去、ACバス周波数の不意の変化、電力システムの再構成とその後の電力伝達に起因する負荷変更、又は電力システムにおける他の事象もしくは事象の組み合わせを含み得る。これらの事象は正常又は異常であり得る。正常な事象は、電力システムの正常な動作の結果である。異常な事象は、故障状況下の電力システムの動作結果である。

0079

電力システムの不安定な動作は、電力システムの装備の破損、電力システムの保護遮断、又はそれらの両方につながる恐れがある。例示の実施形態は、起こり得る全ての正常及び異常動作状況下で電力システムが安定であることを確認する電力システムを設計し評価するシステム及び方法を提供する。

0080

ここで図6を参照すると、例示的な実施形態による、安定した電力システムにおけるソースインピーダンス大きさ限度が示される。この例では、ソースインピーダンス大きさ限度600はデシベルの大きさで縦軸602上に、周波数はキロヘルツで横軸604上に示される。最小ソースインピーダンスの大きさを線606で示す。最大ソースインピーダンスの大きさを線608で示す。

0081

ここで図7を参照すると、例示的な実施形態による、電力システムにおけるソースインピーダンス位相境界が示される。この例では、ソースインピーダンス位相境界700は、位相が度で縦軸702上に、周波数がキロヘルツで横軸704上に示される。最大ソースインピーダンス位相を線706で示す。最小ソースインピーダンス位相を線708で示す。

0082

ここで図8を参照すると、例示的な実施形態による、電力システムにおけるバスリップル電圧の波形図が示される。この例で波形800は、縦軸802上の電圧及び横軸804上の時間と共に示される。波形800の部分806はダンパ回路の使用を伴う電圧リップルを示す。波形800の部分808は、ダンパ回路を使用しない場合の電圧リップルを示す。この例では、電圧リップルは電圧リップル周期810に対応する共振周波数により引き起こされる。

0083

ここで図9を参照すると、例示的な実施形態による、電力システムの設計及び安定性判定のプロセスのフロー図が示される。この例では、プロセス900は、図4の安定性判定及び設計システム400で実装可能である。

0084

プロセス900は、電力システムの様々な設計要件を満たす電力システムの初期設計を確立することにより開始される(作業902)。電力システムの初期設計は、適切な設計システムを使用して確立される。例えば、限定しないが、電力システムの初期設計の設計要件は、電力要件、安全性要件、物理的要件、又は電力システムの他の適切な要件又は要件の組み合わせを含む。電力システムの初期設計は比較的複雑であり得る。電力システムの初期設計が様々な設計要件を満たしても、初期設計によって画定される電力システムの安定性は、確立されないかもしれない。特に、電力システムが動作し得る様々な状況下では、初期設計により画定される電力システムの安定性は確立できないことがあろう。

0085

電力システムの初期設計に対するシミュレーションモデルが確立される(作業904)。次いで、電力システムの初期設計は、シミュレーションモデルを使用して、電力システムの様々な動作状況に対してシミュレートされる(作業906)。作業904及び作業906は適切なシミュレーションシステムを使用して実行される。例えば、電力システムの初期設計は、定常状態、過渡、正常及び異常動作状況の様々な組み合わせに対してシミュレートされる。電力システムの初期設計は、航空機又は電力システムを使用する他のプラットフォームの様々な動作段階に対応する様々な動作状況に対してシミュレートされる。

0086

次いで、電力システムの初期設計のシミュレーションから、電力システムの初期設計に何らかの望ましくない不安定性が特定されるか否かが決定される(作業908)。シミュレーションから、電力システムの初期設計に不安定性が特定される場合、電力システムの初期設計は修正される(作業910)。例えば、電力システムの初期設計は、適切な設計システムを使用して修正される。次いで、作業904,906,908及び910は、電力システムの初期設計において望ましくない不安定性が電力システムの設計のシミュレーションから特定されなくなるまで、反復され得る。

0087

電力システムのシミュレーションから、電力システムの設計に望ましくない不安定性が特定されない場合、電力システムの安定性パラメータ要件が確立される(作業911)。例えば、電力システムの安定設計のための安定性パラメータ要件は、電力システムの設計のシミュレーションから確立される。安定性パラメータ要件は、安定性パラメータ要件を満たす電力システムが安定した電力システムであると判断されるような、電力システムの任意適切な特性のための要件を含む。

0088

例えば、限定しないが、安定性パラメータ要件は、ソースインピーダンス、負荷インピーダンス、共振、ミドルブルック基準、ナイキスト基準に対する要件、他の要件、又は安定した電力システムのための要件の様々な組み合わせを含む。電力システムの安定設計は、安定性パラメータ要件を適切な許容範囲内で満たす電力システムのための設計である。電力システムの安定設計はまた、電力システムの設計要件も満たす。

0089

次いで、電力システムの安定設計はハードウェア実装される(作業912)。次いで、電力システムの安定設計のハードウェア実装は、電力システムの様々な動作状況に対して試験される(作業914)。電力システムの安定設計のハードウェア実装の試験は、適切なハードウェア試験システムにより実行される。例えば、限定しないが、電力システムのハードウェア実装が作業914で試験される動作状況は、作業906で電力システムのシミュレーションにおいてシミュレートされた電力システムの動作状況の全て又はいくつかに対応し得る。

0090

次いで、安定設計のハードウェア実装の試験から、電力システムの安定設計に何らかの望ましくない不安定性が特定されるか否かが決定される(作業916)。ハードウェア実装の試験から、電力システムの安定設計に何らかの望ましくない不安定性が特定される場合、安定設計は修正される(作業918)。次いで、作業904,906,908,911,912,914,及び916は、電力システムの安定設計において望ましくない不安定性が安定設計のハードウェア実装の試験から特定されないと決定されるまで、反復され得る。

0091

安定設計のハードウェア実装の試験から、電力システムの設計に望ましくない不安定性が特定されない場合、電力システムの検証済み安定設計が確立される(作業920)。例えば、電力システムの検証済み安定設計は、安定設計のハードウェア実装の試験が、電力システムの安定設計が電力システムの設計要件と電力システムの安定性パラメータ要件とを満たすことを示すという決定に応じて、確立される。電力システムの検証済み安定設計は、航空機又は他の適切なビークルもしくはプラットフォームへの電力供給に使用する、安定した電力システムの製造バージョンの製造に使用される。

0092

電力システムの検証済み安定設計の検証済みシミュレーションモデルが確立され(作業922)、その後プロセスは終了する。作業922は、電力システムの検証済み安定設計と電力システムの検証済みシミュレーションモデルとが等価であること、及び、電力システムの検証済みシミュレーションモデルが論理的に完全であることを承認することを含み得る。電力システムの検証済み安定設計の検証済みシミュレーションモデルは、航空機又は他のビークルに使用される電力システムに対し変更が実装されるよりも前に、電力システムの設計に対するそのような変更のシミュレーションによる認可に使用される。検証済みシミュレーションモデルを使用した、シミュレーションによる認可は、従来のハードウェア試験による認可ほど高価でなく時間も浪費しない。

0093

ここで図10を参照すると、例示的な実施形態による、データ処理システムのブロック図が示される。この実施例では、データ処理システム1000は、図4の安定性判定及び設計システム400を実装するためのデータ処理システムの一実装例である。

0094

この実施例では、データ処理システム1000は、通信ファブリック1002を含む。通信ファブリック1002は、プロセッサユニット1004、メモリ1006、固定記憶域1008、通信ユニット1010、入出力(I/O)ユニット1012、及びディスプレイ1014の間での通信を提供する。メモリ1006、固定記憶域1008、通信ユニット1010、入出力(I/O)ユニット1012、及びディスプレイ1014は、通信ファブリック1002を介してプロセッサユニット1004によってアクセス可能リソースの例である。

0095

プロセッサユニット1004は、メモリ1006に読み込まれるソフトウェアの命令を実行する役割を果たす。プロセッサユニット1004は、特定の実装に応じて、任意の数のプロセッサマルチプロセッサコア、又は他の形式のプロセッサであってもよい。さらに、プロセッサ装置1004は、単一チップ上でメインプロセッサ二次プロセッサ共存する異種プロセッサシステムを任意の個数だけ使用して実装することもできる。別の実施例として、プロセッサユニット1004は同種のプロセッサを複数個含む対称マルチプロセッサシステムとすることができる。

0096

メモリ1006及び固定記憶域1008は、記憶デバイス1016の例である。記憶デバイスは、情報を一時的に又は恒久的に格納できる何らかのハードウェア部分であり、この情報には、例えば、限定されないが、データ、機能的形態のプログラムコード、及びその他の適切な情報が含まれる。記憶デバイス1016は、これらの実施例ではコンピュータ可読記憶デバイスと呼ばれることもある。メモリ1006は、これらの実施例では、例えば、ランダムアクセスメモリ、又は他の適切な揮発性又は不揮発性記憶デバイスであってもよい。固定記憶域1008は特定の実装に応じて様々な形を取り得る。

0097

例えば、固定記憶域1008は、一又は複数のコンポーネント又はデバイスを含みうる。例えば、固定記憶域1008は、ハードドライブフラッシュメモリ書換え型光ディスク書換え可磁気テープ、又はそれらの何らかの組み合わせである。固定記憶域1008によって使用される媒体着脱可能なものであってもよい。例えば、着脱可能ハードドライブは固定記憶域1008に使用することができる。

0098

通信ユニット1010はこれらの例では、他のデータ処理システム又はデバイスとの通信を行う。これらの実施例では、通信ユニット1010はネットワークインターフェースカードである。通信ユニット1010は、物理的及び無線通信リンクのいずれか一方又は両方を使用することによって、通信を提供することができる。

0099

入出力(I/O)ユニット1012により、データ処理システム1000に接続可能な他のデバイスによるデータの入力及び出力が可能になる。例えば、入出力(I/O)ユニット1012は、キーボードマウス、及び/又は他の何らかの適切な入力デバイスによりユーザ入力のための接続を提供する。さらに、入出力(I/O)ユニット1012は、プリンタに出力を送信することができる。ディスプレイ1014は、ユーザに対して情報を表示する機構を提供する。

0100

オペレーティングシステムアプリケーション、及び/又はプログラムに対する命令は記憶デバイス1016上に位置し、この記憶デバイスは通信ファブリック1002を介してプロセッサユニット1004と通信を行う。これらの例示的な実施例では、命令は固定記憶域1008上で機能的な形態をとる。これらの命令は、プロセッサユニット1004で実行するためメモリ1006に読み込むことができる。種々の実施形態のプロセスは、メモリ(例えば、メモリ1006)に位置する、コンピュータに実装された命令を使用して、プロセッサユニット1004によって実行されうる。

0101

これらの命令は、プログラム命令、プログラムコード、コンピュータで使用可能なプログラムコード、又はコンピュータ可読プログラムコードと呼ばれ、プロセッサユニット1004内のプロセッサによって読み込まれて実行される。様々な実施形態のプログラムコードは、メモリ1006または固定記憶域1008等、様々な物理的なまたはコンピュータ可読記憶媒体上に具現化し得る。

0102

プログラムコード1018は、選択的に着脱可能でコンピュータ可読媒体1020上に機能的な形態で位置し、プロセッサユニット1004での実行用のデータ処理システム1000に読込み又は転送することができる。プログラムコード1018及びコンピュータ可読媒体1020は、これらの実施例ではコンピュータプログラム製品1022を形成する。1つの実施例では、コンピュータ可読媒体1020は、コンピュータ可読記憶媒体1024又はコンピュータ可読信号媒体1026であってもよい。

0103

コンピュータ可読記憶媒体1024は、例えば、固定記憶域1008の一部であるハードディスクなどのように、記憶デバイス上に転送するための固定記憶域1008の一部であるドライブ又は他のデバイスに挿入又は配置される光ディスク又は磁気ディスクなどを含みうる。コンピュータ可読記憶媒体1024は、データ処理システム1000に接続された固定記憶域(例えば、ハードドライブ、サムドライブ、又はフラッシュメモリ)の形態をとることができる。場合によっては、コンピュータ可読記憶媒体1024は、データ処理システム1000から着脱式でなくてもよい。

0104

これらの実施例では、コンピュータ可読記憶媒体1024は、プログラムコード1018を伝播又は転送する媒体よりはむしろプログラムコード1018を保存するために使用される物理的な又は有形の記憶デバイスである。コンピュータ可読記憶媒体1024は、コンピュータで読取可能な有形の記憶デバイス又はコンピュータで読取可能な物理的な記憶デバイスと呼ばれることもある。すなわち、コンピュータ可読記憶媒体1024は、人が触れることのできる媒体である。

0105

代替的には、プログラムコード1018は、コンピュータ可読信号媒体1026を使用してデータ処理システム1000に転送することができる。コンピュータ可読信号媒体1026は、例えば、プログラムコード1018を含む伝播されたデータ信号であってもよい。例えば、コンピュータで読取可能な信号媒体1026は、電磁信号光信号、及び/又は他の任意の適切な形式の信号である。これらの信号は、無線通信リンク光ファイバケーブル同軸ケーブル有線、及び/又は他の任意の適切な形式の通信リンクなどの通信リンクによって伝送される。すなわち、通信リンク及び/又は接続は、例示的な実施例では物理的なもの又は無線によるものでありうる。

0106

幾つかの例示的な実施形態では、プログラムコード1018は、コンピュータ可読信号媒体1026により、ネットワークを介して別のデバイス又はデータ処理システムから固定記憶域1008にダウンロードされて、データ処理システム1000内で使用される。例えば、サーバデータ処理システム内のコンピュータ可読記憶媒体に保存されているプログラムコードは、ネットワークを介してサーバからデータ処理システム1000にダウンロードすることができる。プログラムコード1018を提供するデータ処理システムは、サーバコンピュータクライアントコンピュータ、又はプログラムコード1018を保存及び転送することが可能な他のデバイスであってもよい。

0107

データ処理システム1000に例示されている種々の構成要素は、アーキテクチャ的に制限するものではなく、種々の実施形態が実行可能である。各種例示的な実施形態は、データ処理システム1000の例示コンポーネントに加えた及び/又は代えたコンポーネントを含む、データ処理システム内に実装できる。図10に示した他のコンポーネントは、例示的な実施例と異なることがある。種々の実施形態は、プログラムコードを実行できる任意のハードウェア装置又はシステムを用いて実施することができる。1つの実施例として、データ処理システム1000は、無機コンポーネント統合された有機コンポーネントを含むことができる、及び/又は人間を除く有機コンポーネント全体からなるとしてもよい。例えば、記憶デバイスは、有機半導体で構成することができる。

0108

別の例示的な実施例では、プロセッサユニット1004は、特定の用途のために製造又は構成された回路を有するハードウェア装置の形態をとってもよい。この種のハードウェアは、工程を実行するように構成された記憶装置からメモリにプログラムコードをローディングする必要なく、工程を実施することができる。

0109

例えば、プロセッサユニット1004がハードウェアユニットの形態をとる場合、プロセッサユニット1004は回路システム特定用途向け集積回路ASIC)、プログラマブル論理デバイス、又は任意の数の操作を実施するために構成された他の適切な形式のハードウェアであってもよい。プログラマブル論理デバイスにより、デバイスは任意の数の工程を実施するように構成されている。当該デバイスは後から再構成してもよいし、前記任意の数の操作を実行するよう永続的に構成することもできる。プログラマブル論理デバイスの例としては、たとえば、プログラマブル論理アレイプログラマブルアレイ論理、フィールドプログラマブル論理アレイフィールドプログラマブルゲートアレイ、及び他の適するハードウェアデバイスが含まれる。この種の実施により、種々の実施形態のプロセスはハードウェアユニットで実施されるので、プログラムコード1018は省略することができる。

0110

さらに別の例示的な実施例では、プロセッサユニット1004は、コンピュータ及びハードウェア装置の中に見られるプロセッサの組み合わせを使用して実装可能である。プロセッサユニット1004は、任意の数のハードウェアユニット及びプログラムコード1018を実行するように構成されている任意の数のプロセッサを有していてもよい。図示された実施例の場合、工程のいくつかは任意の数のハードウェアユニットで実施される一方で、他のプロセスは任意の数のプロセッサで実施される。

0111

別の実施例では、バスシステムは、通信ファブリック1002を実装するために使用することができ、システムバス又は入出力バスといった一又は複数のバスを含むことができる。当然ながらバスシステムは、バスシステムに取り付けられた種々のコンポーネント又はデバイスの間でのデータ伝送を行う任意の適切な種類のアーキテクチャを使用して実装することができる。

0112

加えて、通信ユニット1010は、データの送信、データの受信、又はデータの送受信を行う任意の数のデバイスを含みうる。通信ユニット1010は、例えば、モデム又はネットワークアダプタ、2個のネットワークアダプタ、又はこれらの何らかの組み合わせであってもよい。さらに、メモリは、例えば、メモリ1006、又はインターフェースに見られるようなキャッシュ、及び通信ファブリック1002中に存在するメモリコントローラハブであってもよい。

0113

本発明の例示の実施形態は、図11の航空機の製造および点検方法1100と図12の航空機1200に関連して記載されている。まず図11を参照すると、例示的な実施形態による、航空機の製造及び保守のブロック図が示される。

0114

製造前の段階では、航空機の製造及び保守方法1100は、図12の航空機1200の仕様及び設計1102、並びに材料の調達1104を含む。製造段階では、図12の航空機1200のコンポーネント及びサブアセンブリの製造1106及びシステムインテグレーション1108が行われる。その後、図12の航空機1200は認可および納品1110を経て運航1112に供される。

0115

顧客により運航される間に、図12の航空機1200は、定期的な整備及び保守1114(改造、再構成、改修、及びその他の整備又は保守を含みうる)を受ける。この実施例において、航空機の製造及び保守方法1100は、有人及び無人の航空機を含む、航空宇宙ビークルのための方法として示される。異なる例示の実施形態を、その他の種類のビークルを含むその他の種類のプラットフォーム向けの製造及び保守方法を含む他の種類の製造及び保守方法に適用することができる。

0116

航空機の製造及び保守方法1100の各工程は、システムインテグレータ第三者オペレータ、又はこれらの主体の任意の組み合わせによって実施又は実行されうる。これらの実施例では、オペレータは顧客であってもよい。本明細書の目的では、システムインテグレータは、任意の数の航空宇宙ビークル製造者、および主要システムの下請業者を含むことができ(これらに限定せず)、サードパーティは、任意の数のベンダー、下請業者、および供給業者を含むことができ(これらに限定せず)、オペレータは企業、軍事団体、サービス機関などであってよい。

0117

ここで図12を参照すると、例示の実施形態を実装可能な航空機のブロック図が示される。この実施例では、航空機1200は図11に示す航空機の製造及び保守方法1100により生産される。航空機1200は、航空機、宇宙機、又は空中を飛行する、宇宙を飛行する、又は空中と宇宙の両方で稼働できるよう構成されたその他すべての航空宇宙ビークルを含むことができる。航空機1200は、複数のシステム1204及び内装1206を有する機体1202を含むことができる。システム1204の例には、推進システム1208、電力システム1210、油圧システム1212、および環境システム1214の1つ以上が含まれる。

0118

本明細書で具現化される装置および方法は、図11の航空機の製造および点検方法1100のうちの少なくとも1つの段階で採用可能である。本明細書で使用しているように、列挙されたアイテムと共に使用される「〜のうちの少なくとも1つ」という表現は、列挙されたアイテムの一又は複数の種々の組み合わせが使用可能であり、且つ列挙されたアイテムのいずれかが1つだけあればよいということを意味する。例えば、「アイテムA、アイテムB、及びアイテムCのうちの少なくとも1つ」は、例えば、限定しないが、「アイテムA」、又は「アイテムAとアイテムB」を含む。この例は、「アイテムAとアイテムBとアイテムC」、又は「アイテムBとアイテムC」も含む。アイテムは特定の目的物物体、又はカテゴリであり得る。すなわち、少なくとも1つの手段、任意の組み合わせアイテム、及び任意の数のアイテムがリストから使用されるが、列挙されたアイテムのすべてが必要となるわけではない。

0119

一実施例では、図11のコンポーネント及びサブアセンブリの製造1106で製造されるコンポーネント又はサブアセンブリは、図11において図12の航空機1200の運航1112中に製造されるコンポーネント又はサブアセンブリと同様の方法で作製又は製造される。

0120

さらに別の実施例では、任意の数の装置の実施形態、方法の実施形態、又はこれらの組み合わせは、図11構成部品及びサブアセンブリの製造1106並びにシステムインテグレーション1108などの製造段階で利用可能である。本明細書でアイテムを参照する際に使用される「任意の数」は、一又は複数のアイテムを意味する。例えば、「任意の数の装置の実施形態」は、一又は複数の装置の実施形態を意味する。任意の数の装置の実施形態、方法の実施形態、又はこれらの組み合わせは、航空機1200が、運航1112の間、整備及び保守1114の間、又はそれらの両方で利用可能である。

0121

例えば、例示的な実施形態は、航空機1200のための安定した電力システム1210の設計及び評価に使用され得る。例示的な実施形態はまた、電力システム1210のシミュレーションモデルの作成および検証に使用され得る。例示的な実施形態は、これらの検証済みシミュレーションモデルを使用して、変更が航空機1200に実装される前に、電力システム1210に対するそのような変更を認可する。

0122

任意の数の種々の例示的実施形態の利用は、航空機1200のアセンブリを大幅に促進しうる。任意の数の種々の例示的実施形態の利用は、航空機1200のコストを削減しうる。例えば、一又は複数の種々の例示的実施形態を、仕様及び設計1102、及び/又は他の生産段階において使用可能である。種々の例示的実施形態が、航空機1200のための安定した電力システム1210を設計及び判定するために、航空機の製造及び保守方法1100の様々な部分で使用され得る。種々の例示的実施形態はまた、電力システム1210の検証済みシミュレーションモデルを使用したシミュレーションによって航空機1200の電力システム1210に対する変更を認可するために、航空機の製造及び保守方法1100の様々な部分で使用され得る。

0123

本開示は、以下の条項による実施形態を含む。

0124

条項1
電力システム(100)の初期設計(412)を確立するよう構成される設計システム(402)であって、電力システム(100)の初期設計(412)は電力システム(100)の設計要件(414)を満たす、設計システム(402)と、
シミュレーションデータ(421)を生成するために、電力システム(100)の初期設計(412)を電力システム(100)の複数のシミュレートされた動作状況(426)に対してシミュレートするよう構成されるシミュレーションシステム(404)と、
シミュレーションデータ(421)から、電力システム(100)の安定(128)設計のための安定性パラメータ要件(436)を確立するよう構成される安定性評価システム(406)と、
ハードウェア試験データ(472)を生成するために、電力システム(100)の安定設計(437)のハードウェア実装を試験するよう構成されるハードウェア試験システム(408)であって、安定性評価システム(406)は、電力システム(100)の検証済み安定設計(475)を確立するために、ハードウェア試験データ(472)を使用して電力システム(100)の安定設計(437)を検証する、ハードウェア試験システム(408)と
を含む、装置。

0125

条項2
設計システム(402)は、安定性パラメータ要件(436)を含む、電力システム(100)の安定設計(437)を確立するよう構成される、
条項1に記載の装置。

0126

条項3
電力システム(100)の設計要件(414)は、電力システム(100)の電力要件(416)、電力システム(100)の安全性要件(418)、電力システム(100)の物理的要件(419)から選択され、
安定性パラメータ要件(436)は、ミドルブルック基準(442)、ナイキスト基準(444)、ソースインピーダンス(438)、負荷インピーダンス(439)、及び共振(440)から選択される、電力システム(100)のパラメータに対する要件を含む、
条項1に記載の装置。

0127

条項4
電力システムの(100)の複数のシミュレートされた動作状況(426)は、電力システム(100)の定常状態(428)動作状況(426)及び電力システム(100)の過渡(429)動作状況(426)を含む、条項1に記載の装置。

0128

条項5
電力システムの(100)の複数のシミュレートされた動作状況(426)は、電力システム(100)のシミュレートされた正常(431)動作状況(426)及び電力システムの(100)のシミュレートされた異常(434)動作状況(426)を含む、条項4に記載の装置。

0129

条項6
ハードウェア試験システム(408)は、ハードウェア試験データ(472)を生成するために、電力システム(100)の複数のシミュレートされた動作状況(426)に対応する電力システムの複数の動作状況(426)に対して、電力システム(100)の安定設計(437)のハードウェア実装を試験するよう構成される、条項1に記載の装置。

0130

条項7
電力システム(100)のDCフィルタにおける共振を減少させるための、電力システム(100)の安定設計(437)のダンピング回路に対する要件(447)を確立するよう構成されるDCフィルタオプティマイザ(410)をさらに含む、条項1に記載の装置。

0131

条項8
電力システム(100)の検証済み安定設計(475)の検証済みシミュレーションモデル(491)を確立するよう構成されるモデル検証器(490)をさらに含む、条項1に記載の装置。

0132

条項9
電力システム(100)は航空機(102)の電力システム(100)である、条項1に記載の装置。

0133

条項10
安定した電力システム(1210)のための検証済み安定設計(475)を確立する方法であって、
電力システム(100)の初期設計(412)を確立することであって、電力システム(100)の初期設計(412)は電力システム(100)の設計要件(414)を満たす、確立することと、
シミュレーションデータ(421)を生成するために、電力システム(100)の複数のシミュレートされた動作状況(426)に対して電力システム(100)の初期設計(412)をシミュレートすることと、
シミュレーションデータ(421)から、電力システム(100)の安定設計(437)の安定性パラメータ要件(436)を確立することと、
電力システム(100)の安定設計(437)のハードウェア実装を、ハードウェア試験データ(472)を生成するために試験することと、
電力システム(100)の検証済み安定設計(475)を確立するために、ハードウェア試験データ(472)を使用して電力システム(100)の安定設計(437)を検証することと
を含む、方法。

0134

条項11
電力システム(100)の設計要件(414)は、電力システム(100)の電力要件(416)、電力システム(100)の安全性要件(418)、及び電力システム(100)の物理的要件(419)から選択される、条項10に記載の方法。

0135

条項12
安定性パラメータ要件(436)は、ミドルブルック基準(442)、ナイキスト基準(444)、ソースインピーダンス(438)、負荷インピーダンス(439)、及び共振(440)から選択される、電力システム(100)のパラメータに対する要件を含む、条項10に記載の方法。

0136

条項13
電力システム(100)の複数のシミュレートされた動作状況(426)は、電力システム(100)のシミュレートされた定常状態(428)動作状況(426)及び電力システム(100)のシミュレートされた過渡(429)動作状況(426)を含む、条項10に記載の方法。

0137

条項14
電力システムの(100)の複数のシミュレートされた動作状況(426)は、電力システム(100)のシミュレートされた正常(431)動作状況(426)及び電力システムの(100)のシミュレートされた異常(434)動作状況(426)を含む、条項13に記載の方法。

0138

条項15
電力システム(100)の安定設計(437)のハードウェア実装を試験することは、ハードウェア試験データ(472)を生成するために、電力システム(100)の複数のシミュレートされた動作状況(426)に対応する電力システム(100)の複数の動作状況(426)に対して、電力システム(100)の安定設計(437)のハードウェア実装を試験することを含む、条項10に記載の方法。

0139

条項16
電力システム(100)のDCフィルタにおける共振を減少させるため、電力システム(100)の安定設計(437)のダンピング回路に対する要件(447)を確立することをさらに含む、条項10に記載の方法。

0140

条項17
電力システム(100)の検証済み安定設計(475)の検証済みシミュレーションモデル(491)を確立することをさらに含む、条項10に記載の方法。

0141

条項18
電力システム(100)は、航空機(102)の電力システム(100)である、条項10に記載の方法。

0142

条項19
安定した電力システム(1210)の設計に対する変更を認可する方法であって、
電力システム(100)の初期設計(412)を確立することであって、電力システム(100)の初期設計(412)は電力システム(100)の設計要件(414)を満たす、確立することと、
シミュレーションデータ(421)を生成するために、電力システム(100)の初期設計(412)を電力システム(100)の複数のシミュレートされた動作状況(426)に対してシミュレートすることと、
シミュレーションデータ(421)を使用して、電力システム(100)の安定設計(437)の安定性パラメータ要件(436)を確立することと、
電力システム(100)の安定設計(437)のハードウェア実装を、ハードウェア試験データ(472)を生成するために試験することと、
電力システム(100)の検証済み安定設計(475)を確立するために、ハードウェア試験データ(472)を使用して電力システム(100)の安定設計(437)を検証することと、
電力システム(100)の検証済み安定設計(475)の検証済みシミュレーションモデル(491)を確立することと、
検証済みシミュレーションモデル(491)を使用したシミュレーションによって、電力システム(100)の検証済み安定設計(475)に対する変更を認可することと
を含む、方法。

0143

条項20
電力システム(100)は、AC電力を供給するよう構成されるAC電力システム(108)と、AC電力システム(108)からAC電力を受け取りAC電力をDC電力へと変換するよう構成されるDC電力システム(110)と、DC電力システム(110)からDC電力を受け取るよう構成されて任意の数のモータコントローラを含むDC負荷(118)とを含む、条項19に記載の方法。

0144

本明細書に記載されたフロー図及びブロック図は、種々の例示的実施形態によるシステム、方法、及びコンピュータプログラム製品の可能な実装態様のアーキテクチャ、機能性、及び動作を例示している。これに関して、フロー図又はブロック図の各ブロックは、コードのモジュールセグメント、又は部分を表わしており、一又は複数の特定の論理的機能を実施するための一又は複数の実行可能な命令を含んでいる。いくつかの代替的な実装態様では、ブロックに示された機能は図面に記載の順序で行われなくともよい。例えば、連続して示されている2つのブロックの機能が、含まれる機能によっては、ほぼ同時に実行されても、又は時には逆の順序で実行されてもよい。

0145

上述した種々の例示的な実施形態の説明は、例示及び説明を目的とするものであり、完全な説明であること、又はこれらの実施形態を開示された形態に限定することを意図していない。当業者には、多くの修正例及び変形例が自明である。さらに、種々の実施形態は、他の実施形態に照らして別の利点を提供することができる。選択された一又は複数の実施形態は、実施形態の原理、実際の用途を最もよく説明するため、及び、他の当業者に対し、様々な実施形態の開示内容と考慮される特定の用途に適した様々な修正との理解を促すために、選択及び記述されている。

0146

200電力システム
202発電機
203 発電機分配線
211負荷分配線
215 分配線
300DC電力システム
302 AC電力システム
303 線
305 線
506平衡電圧レベル
510 動作不安定な領域
600ソースインピーダンス大きさ限度
700 ソースインピーダンス位相境界
810電圧リップル周期
1100航空機の製造および点検方法

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