本文關(guān)鍵詞：衛(wèi)星電源系統(tǒng)的故障仿真及診斷，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：衛(wèi)星電源系統(tǒng)承擔(dān)著對(duì)整個(gè)衛(wèi)星負(fù)載供電的作用,衛(wèi)星電源系統(tǒng)故障的發(fā)生輕則會(huì)降低衛(wèi)星的使用壽命,重則使整個(gè)衛(wèi)星成為太空垃圾。所以,對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷方面的研究具有重大意義。但是,由于衛(wèi)星電源系統(tǒng)的故障數(shù)據(jù)十分匱乏,導(dǎo)致其故障診斷技術(shù)的發(fā)展受到限制�；诖�,本文以GEO衛(wèi)星的太陽(yáng)電池陣-蓄電池組結(jié)構(gòu)的電源系統(tǒng)為例,建立了系統(tǒng)中各個(gè)部件在正常狀態(tài)下的Simulink仿真模型,并對(duì)各個(gè)部件的典型故障模式進(jìn)行仿真,得到了相應(yīng)的故障數(shù)據(jù)。首先,介紹了硅太陽(yáng)電池的簡(jiǎn)化數(shù)學(xué)模型,在此基礎(chǔ)上建立了其仿真模型,介紹了模型中各個(gè)輸入量的計(jì)算方法和輸出量的特征。之后對(duì)太陽(yáng)電池陣的典型故障模式進(jìn)行仿真,對(duì)得到的結(jié)果進(jìn)行了簡(jiǎn)單分析。與此類似,文中從數(shù)據(jù)擬合的角度建立了氫鎳蓄電池的數(shù)學(xué)模型,并利用Simulink進(jìn)行仿真,之后介紹了氫鎳電池典型的故障模式,著重對(duì)蓄電池性能衰退故障模式的仿真建模與輸出特征進(jìn)行分析。其次,文中以S4R控制方式為例,建立了電源系統(tǒng)的控制部分中的分流調(diào)節(jié)器、充電調(diào)節(jié)器和放電調(diào)節(jié)器的Simulink仿真模型,并分別介紹了各個(gè)部件的典型故障模式、故障仿真方法及故障結(jié)果分析。最后,根據(jù)系統(tǒng)各個(gè)部件之間的輸入與輸出的對(duì)應(yīng)關(guān)系,建立了整個(gè)衛(wèi)星電源系統(tǒng)的仿真模型,并以實(shí)測(cè)的衛(wèi)星負(fù)載功率作為系統(tǒng)輸入,得到了系統(tǒng)各個(gè)輸出量的仿真結(jié)果。根據(jù)系統(tǒng)輸出量和模型中參數(shù)之間的關(guān)系,給出了系統(tǒng)的閾值特征和關(guān)聯(lián)關(guān)系特征,并以太陽(yáng)電池陣展開故障和蓄電池性能衰退故障為例,實(shí)現(xiàn)了基于這兩個(gè)特征的故障診斷。
【關(guān)鍵詞】：衛(wèi)星電源系統(tǒng)仿真 故障模式仿真 Simulink
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：V467
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-19
• 1.1 課題研究的目的及意義9-10
• 1.2 航天器故障診斷技術(shù)的研究現(xiàn)狀10-12
• 1.3 衛(wèi)星電源系統(tǒng)的故障仿真與診斷研究現(xiàn)狀12-18
• 1.3.1 電源系統(tǒng)的工作原理及發(fā)展現(xiàn)狀12-15
• 1.3.2 電源系統(tǒng)故障仿真技術(shù)的研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3.3 電源系統(tǒng)的故障診斷技術(shù)的研究現(xiàn)狀16-18
• 1.4 本文的主要工作18-19
• 第2章 太陽(yáng)電池陣的故障仿真19-31
• 2.1 硅太陽(yáng)電池陣的工作原理19
• 2.2 電池陣數(shù)學(xué)模型的建立19-24
• 2.2.1 太陽(yáng)電池片光伏特性的研究19-22
• 2.2.2 電池陣參數(shù)的計(jì)算方法22-24
• 2.3 太陽(yáng)電池陣仿真模型及分析24-27
• 2.4 典型的太陽(yáng)電池陣故障模式及其仿真27-30
• 2.4.1 太陽(yáng)電池陣的故障模式27-28
• 2.4.2 典型的電池陣故障模式的仿真與分析28-30
• 2.5 本章小結(jié)30-31
• 第3章 氫鎳蓄電池組的故障仿真31-43
• 3.1 蓄電池組的結(jié)構(gòu)及功能31
• 3.2 氫鎳蓄電池組數(shù)學(xué)模型的建立31-37
• 3.2.1 蓄電池性能參數(shù)的簡(jiǎn)介31-33
• 3.2.2 蓄電池常用的建模方法33-35
• 3.2.3 蓄電池組的數(shù)學(xué)模型35-37
• 3.3 蓄電池組的仿真模型及分析37-39
• 3.4 典型的蓄電池組的故障模式及其仿真39-42
• 3.4.1 蓄電池組的故障模式39-40
• 3.4.2 典型的蓄電池組故障模式仿真與分析40-42
• 3.5 本章小結(jié)42-43
• 第4章 電源控制器的故障仿真43-59
• 4.1 電源系統(tǒng)的控制方式43-47
• 4.1.1 S3R型功率調(diào)節(jié)技術(shù)的工作原理43-44
• 4.1.2 混合型功率調(diào)節(jié)技術(shù)44-45
• 4.1.3 S4R型功率調(diào)節(jié)技術(shù)45-46
• 4.1.4 各功率調(diào)節(jié)技術(shù)的比較46-47
• 4.2 分流調(diào)節(jié)器的故障仿真47-51
• 4.2.1 分流調(diào)節(jié)器的控制原理47-48
• 4.2.2 分流調(diào)節(jié)器的仿真模型與分析48-50
• 4.2.3 分流調(diào)節(jié)器的故障模式及其仿真50-51
• 4.3 充電調(diào)節(jié)器的故障仿真51-54
• 4.3.1 充電調(diào)節(jié)器功能簡(jiǎn)介51
• 4.3.2 充電調(diào)節(jié)器的仿真模型及分析51-53
• 4.3.3 充電調(diào)節(jié)器的故障模式及仿真分析53-54
• 4.4 放電調(diào)節(jié)器的故障仿真54-57
• 4.4.1 放電調(diào)節(jié)器的工作原理54-55
• 4.4.2 放電調(diào)節(jié)器的仿真模型與分析55-56
• 4.4.3 放電調(diào)節(jié)器的故障模式與仿真分析56-57
• 4.5 本章小結(jié)57-59
• 第5章 系統(tǒng)級(jí)的故障仿真與診斷59-72
• 5.1 電源系統(tǒng)的仿真及分析59-64
• 5.1.1 仿真說明59
• 5.1.2 系統(tǒng)中各個(gè)模塊的輸入輸出關(guān)系59-61
• 5.1.3 系統(tǒng)的仿真模型及結(jié)果分析61-64
• 5.2 電源系統(tǒng)的特征提取64-67
• 5.2.1 系統(tǒng)輸出量的分析64
• 5.2.2 系統(tǒng)的閾值特征64-65
• 5.2.3 系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)關(guān)系特征65-67
• 5.3 典型故障診斷實(shí)例67-71
• 5.3.1 基于閾值檢測(cè)的太陽(yáng)電池陣展開故障的診斷67-68
• 5.3.2 基于關(guān)聯(lián)關(guān)系的蓄電池性能衰退故障的診斷68-71
• 5.4 本章小結(jié)71-72
• 結(jié)論72-73
• 參考文獻(xiàn)73-79
• 致謝79

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：衛(wèi)星電源系統(tǒng)的故障仿真及診斷，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：258136