本文關(guān)鍵詞：基于信號(hào)處理的衛(wèi)星故障診斷方法研究

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【摘要】：故障檢測(cè)與診斷技術(shù)在現(xiàn)代化建設(shè)中占有及其重要的地位,尤其是復(fù)雜系統(tǒng)的故障診斷,故障類型復(fù)雜、多元化、靠經(jīng)典故障診斷理論方法應(yīng)對(duì)。復(fù)雜系統(tǒng)的診斷監(jiān)控仍在發(fā)展中,將診斷理論的方法應(yīng)用于實(shí)際系統(tǒng)的診斷監(jiān)控中是研究重點(diǎn)和熱點(diǎn)。理論的發(fā)展支撐實(shí)際項(xiàng)目的創(chuàng)新。本文以"故障診斷專家系統(tǒng)"(項(xiàng)目編號(hào):Y5W3070301)課題為研究依托,由上海微小衛(wèi)星工程中心要求的具體診斷及健康管理問題,針對(duì)航天器中衛(wèi)星總體健康管理問題展開相關(guān)研究工作。像衛(wèi)星這樣的航天器日益復(fù)雜化,尤其是小衛(wèi)星具有傳統(tǒng)衛(wèi)星難比的優(yōu)點(diǎn),但是星上資源有限,自主診斷成為特殊要求,要求能最大程度的減少衛(wèi)星操作人員的負(fù)擔(dān)。迫切需要衛(wèi)星的診斷系統(tǒng)和控制策略具有高度的自主性和可靠性,除此之外滿足航天器這類特殊系統(tǒng)的診斷要求也是迫切需要解決的問題。目前諸如衛(wèi)星等航天器異常檢測(cè)及修復(fù)主要依靠人工監(jiān)控監(jiān)測(cè)進(jìn)行,效率低下,地面操作人員采用各種統(tǒng)計(jì)技術(shù)和模型,通過接收和分析遙測(cè)數(shù)據(jù)來判斷衛(wèi)星當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)。在異常情況下容易造成誤判和因誤判而采取誤操作,為此本論文的首要目標(biāo)是通過基于信號(hào)處理的技術(shù)與基于智能技術(shù)的混合方法,提高趨勢(shì)分析和診斷的效率、提高準(zhǔn)確性和可靠性。針對(duì)以上問題展開了以下方面的應(yīng)用設(shè)計(jì)和研究。(1)首先分析系統(tǒng)整體的運(yùn)行狀況,分析多路遙測(cè)信號(hào)的異常,采用基于主元分析(Principal component analysis,PCA)的方法,綜合監(jiān)測(cè)異常情況,為了實(shí)現(xiàn)對(duì)疑似異常的監(jiān)測(cè),提高監(jiān)測(cè)強(qiáng)度,避免漏監(jiān)測(cè),小波分析方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪預(yù)處理達(dá)到滿足航天器在復(fù)雜環(huán)境下運(yùn)行的特殊要求,并針對(duì)衛(wèi)星相關(guān)子系統(tǒng)進(jìn)行仿真驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。(2)故障診斷理論的應(yīng)用是診斷系統(tǒng)的重要內(nèi)容,針對(duì)衛(wèi)星的實(shí)際接收信號(hào),首先是信號(hào)的各種通信協(xié)議匹配及處理工作,滿足故障診斷理論需求的信號(hào)分析數(shù)據(jù),是進(jìn)行系統(tǒng)故障診斷的前提條件,信號(hào)的處理考慮速度等因素,選取合適的系統(tǒng)級(jí)解決方案和設(shè)計(jì)模式。(3)針對(duì)航天器建立衛(wèi)星健康管理專家系統(tǒng),逐步完善故障措施和處理方案,在空間自主系統(tǒng)管理中,提出可行的管理策略,結(jié)合已有經(jīng)驗(yàn)和模型分析等技術(shù),綜合構(gòu)建衛(wèi)星故障診斷、預(yù)測(cè)與健康管理專家系統(tǒng)知識(shí)寶庫,保障航天器在服役期間可靠運(yùn)行。
【關(guān)鍵詞】：故障診斷檢測(cè)與診斷 主元分析 小波分析 信號(hào)處理 預(yù)測(cè)與健康管理
【學(xué)位授予單位】：沈陽理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：V467
【目錄】：

• 摘要6-8
• Abstract8-12
• 第1章 緒論12-24
• 1.1 衛(wèi)星故障診斷健康管理研究背景及意義12-15
• 1.2 故障診斷的研究內(nèi)容和方法15-18
• 1.2.1 故障診斷的研究內(nèi)容15-16
• 1.2.2 故障診斷理論的分類方法16-18
• 1.3 故障診斷技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析18-22
• 1.4 本論文的研究內(nèi)容22-24
• 第2章 基于主元分析的故障監(jiān)測(cè)理論研究24-38
• 2.1 引言24-25
• 2.2 主元分析基本內(nèi)容25-30
• 2.2.1 主元分析算法25-26
• 2.2.2 主元個(gè)數(shù)的確定26-27
• 2.2.3 檢測(cè)統(tǒng)計(jì)量和控制限27-28
• 2.2.4 基于PCA的故障檢測(cè)28-30
• 2.3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證30-35
• 2.3.1 傳統(tǒng)PCA實(shí)驗(yàn)30-31
• 2.3.2 濾波PCA實(shí)驗(yàn)31-32
• 2.3.3 WMA-PCA實(shí)驗(yàn)32-35
• 2.3.4 PCA存在的問題35
• 2.4 PCA的改進(jìn)35-36
• 2.5 本章小結(jié)36-38
• 第3章 小波理論故障診斷研究38-45
• 3.1 引言38-39
• 3.2 基于小波變換的去噪方法39-44
• 3.3 基于小波分析的故障診斷方法44
• 3.4 本章小結(jié)44-45
• 第4章 信號(hào)處理的衛(wèi)星故障診斷過程45-60
• 4.1 引言45-46
• 4.2 基于小波去噪與主元分析故障診斷方法46-57
• 4.2.1 故障識(shí)別50-53
• 4.2.2 衛(wèi)星姿態(tài)控制系統(tǒng)描述53-57
• 4.3 實(shí)驗(yàn)研究57-59
• 4.3.1 系統(tǒng)說明58-59
• 4.4 小結(jié)59-60
• 第5章 航天器故障診斷系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)60-77
• 5.1 引言60-63
• 5.2 分系統(tǒng)故障對(duì)策設(shè)計(jì)63-70
• 5.3 集合算法實(shí)驗(yàn)研究70-74
• 5.4 運(yùn)行環(huán)境下構(gòu)建診斷系統(tǒng)74-76
• 5.5 本章小結(jié)76-77
• 結(jié)論77-79
• 參考文獻(xiàn)79-84
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和獲得的科研成果84-85
• 致謝85

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前7條

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本文編號(hào)：1116020