本文關鍵詞：基于信號處理的衛(wèi)星故障診斷方法研究

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【摘要】：故障檢測與診斷技術在現(xiàn)代化建設中占有及其重要的地位,尤其是復雜系統(tǒng)的故障診斷,故障類型復雜、多元化、靠經(jīng)典故障診斷理論方法應對。復雜系統(tǒng)的診斷監(jiān)控仍在發(fā)展中,將診斷理論的方法應用于實際系統(tǒng)的診斷監(jiān)控中是研究重點和熱點。理論的發(fā)展支撐實際項目的創(chuàng)新。本文以"故障診斷專家系統(tǒng)"(項目編號: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,針對航天器中衛(wèi)星總體健康管理問題展開相關研究工作。像衛(wèi)星這樣的航天器日益復雜化,尤其是小衛(wèi)星具有傳統(tǒng)衛(wèi)星難比的優(yōu)點,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)星操作人員的負擔。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及修復主要依靠人工監(jiān)控監(jiān)測進行,效率低下,地面操作人員采用各種統(tǒng)計技術和模型,通過接收和分析遙測數(shù)據(jù)來判斷衛(wèi)星當前的運行狀態(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是通過基于信號處理的技術與基于智能技術的混合方法,提高趨勢分析和診斷的效率、提高準確性和可靠性。針對以上問題展開了以下方面的應用設計和研究。(1)首先分析系統(tǒng)整體的運行狀況,分析多路遙測信號的異常,采用基于主元分析(Principal component analysis,PCA)的方法,綜合監(jiān)測異常情況,為了實現(xiàn)對疑似異常的監(jiān)測,提高監(jiān)測強度,避免漏監(jiān)測,小波分析方法對數(shù)據(jù)進行去噪預處理達到滿足航天器在復雜環(huán)境下運行的特殊要求,并針對衛(wèi)星相關子系統(tǒng)進行仿真驗證實驗。(2)故障診斷理論的應用是診斷系統(tǒng)的重要內容,針對衛(wèi)星的實際接收信號,首先是信號的各種通信協(xié)議匹配及處理工作,滿足故障診斷理論需求的信號分析數(shù)據(jù),是進行系統(tǒng)故障診斷的前提條件,信號的處理考慮速度等因素,選取合適的系統(tǒng)級解決方案和設計模式。(3)針對航天器建立衛(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,結合已有經(jīng)驗和模型分析等技術,綜合構建衛(wèi)星故障診斷、預測與健康管理專家系統(tǒng)知識寶庫,保障航天器在服役期間可靠運行。
【關鍵詞】：故障診斷檢測與診斷 主元分析 小波分析 信號處理 預測與健康管理
【學位授予單位】：沈陽理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：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 故障診斷的研究內容和方法15-18
• 1.2.1 故障診斷的研究內容15-16
• 1.2.2 故障診斷理論的分類方法16-18
• 1.3 故障診斷技術國內外研究現(xiàn)狀分析18-22
• 1.4 本論文的研究內容22-24
• 第2章 基于主元分析的故障監(jiān)測理論研究24-38
• 2.1 引言24-25
• 2.2 主元分析基本內容25-30
• 2.2.1 主元分析算法25-26
• 2.2.2 主元個數(shù)的確定26-27
• 2.2.3 檢測統(tǒng)計量和控制限27-28
• 2.2.4 基于PCA的故障檢測28-30
• 2.3 實驗驗證30-35
• 2.3.1 傳統(tǒng)PCA實驗30-31
• 2.3.2 濾波PCA實驗31-32
• 2.3.3 WMA-PCA實驗32-35
• 2.3.4 PCA存在的問題35
• 2.4 PCA的改進35-36
• 2.5 本章小結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44-45
• 第4章 信號處理的衛(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 故障識別50-53
• 4.2.2 衛(wèi)星姿態(tài)控制系統(tǒng)描述53-57
• 4.3 實驗研究57-59
• 4.3.1 系統(tǒng)說明58-59
• 4.4 小結59-60
• 第5章 航天器故障診斷系統(tǒng)實現(xiàn)60-77
• 5.1 引言60-63
• 5.2 分系統(tǒng)故障對策設計63-70
• 5.3 集合算法實驗研究70-74
• 5.4 運行環(huán)境下構建診斷系統(tǒng)74-76
• 5.5 本章小結76-77
• 結論77-79
• 參考文獻79-84
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文和獲得的科研成果84-85
• 致謝85

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前7條

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本文編號：1116020