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　　高压直流体制（270V）的兴起标志着航空供电技术的重要突破。美国军方在20世纪70年代主导了270V HVDC标准的制定，主要基于以下技术考量：首先，这一电压等级低于300V的空气击穿阈值，在安全性上具有天然优势；其次，270V是28V的倍数，便于与现有设备兼容；再次，该电压等级下，接触器灭弧问题相对可控。F-35战斗机全面采用270V HVDC体制，其发电系统由两台250kVA的起动/发电机构成，功率密度达到1.5kVA/kg，远高于传统交流系统。

　　交流供电体制的发展则沿着不同的技术路径演进。恒速恒频系统通过恒速传动装置将发动机的变速输出转换为恒速输入，使发电机能够输出400Hz恒频交流电。IDG作为这一技术的集大成者，将CSD和发电机集成为一体，但付出了重量和复杂性的代价——典型的60kVA IDG重量超过50kg，且平均故障间隔时间仅3000-4000小时。相比之下，变速恒频系统通过电力电子变换器实现恒频输出，取消了机械传动环节，显著提升了可靠性。现代变频交流系统则进一步简化，直接输出宽频交流电（如360-800Hz），这一设计基于对负载特性的重新认识：现代飞机上约70%的电能用于驱动电机类负载，其中大部分对频率变化不敏感。

　　交直流混合供电的兴起源于负载特性的分化和系统效率的全局优化。波音787的供电系统设计体现了这一理念：4台230V变频交流主发电机总容量达1.45MVA，其中约650kW通过自耦变压整流器转换为270V直流电，专门供给电动液压泵和环控系统压缩机等大功率电机负载。这种架构减少了不必要的AC-AC转换环节，使全机供电效率提升了3-5%。空客A350则采用了略有不同的混合架构，其2台主发电机输出230V变频交流，但通过更为分布的整流单元为直流负载供电，增强了系统容错能力。

　　DWIG的独特之处在于两套绕组对同一旋转磁场的共享与竞争。设功率绕组和控制绕组产生的磁动势分别为$F_p$和$F_c$，它们在气隙中合成产生总磁动势$F_{total}=F_p+F_c$。这一合成磁动势与转子感应电流产生的磁动势$F_r$相互作用，决定了电机的能量转换特性。在稳态发电模式下，控制绕组通过调节其电流的相位，可以精确控制功率绕组的输出电压，这一特性使DWIG能够在宽转速范围内实现稳压输出。

　　最早的DWIG研究聚焦于直流输出应用，功率绕组通过三相二极管桥式整流器连接直流母线，这种设计的优势在于功率侧不需要主动开关器件，可靠性高。控制绕组连接一个由IGBT或MOSFET构成的双向变换器，该变换器执行双重功能：一是提供可调的无功电流以维持气隙磁场；二是调节有功电流以稳定直流母线电压。美国田纳西理工大学Ojo教授团队的研究表明，这种拓扑在500-2000rpm的宽转速范围内可实现±2%的电压调节精度。

　　ADRC是解决DWIG强耦合和非线性问题的有效工具。其核心思想是将模型不确定性和外部扰动视为“总扰动”，通过扩张状态观测器进行实时估计并补偿。南京航空航天大学针对DWIG交流直流同时输出的特点，设计了双通道ADRC控制器，其中交流电压环和直流电压环分别设计ESO，实验结果验证了该方法在负载突变和转速变化情况下的优越性能：在75%突加负载下，交流电压跌落小于8%，恢复时间小于40ms；直流电压跌落小于5%，恢复时间小于30ms。

　　对于航空应用，容错能力至关重要。五相DWIG因其冗余相位而备受关注。当一相发生开路故障时，传统的解耦变换矩阵不再适用，需要重构变换矩阵以维持磁场定向控制。印度理工学院的研究表明，通过重新定义 Clarke和Park变换，故障后的五相DWIG仍可保持解耦控制，但输出功率能力会下降20-25%。更先进的容错策略是在健康相中注入三次谐波电流，通过谐波磁场补偿故障相缺失的磁动势，这种方法可将功率损失降低至10-15%。