發(fā)布時(shí)間：2020-08-28 17:09

　　 隨著我國經(jīng)濟(jì)和軍事的快速發(fā)展,人們探索太空的步伐在不斷加快,航天器造價(jià)昂貴、戰(zhàn)略地位特殊,航天器的安全性和可靠性越來越受到人們的重視。但是,航天器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,工作環(huán)境惡劣,這就增大了航天器故障和失效的概率,航天器電源系統(tǒng)作為航天器上重要的能源系統(tǒng),負(fù)責(zé)航天器在運(yùn)行過程中不間斷的給用電設(shè)備提供電能,一旦出現(xiàn)故障,可能會造成嚴(yán)重事故。航天器電源功率控制器作為電源系統(tǒng)電能調(diào)節(jié)的“大腦”,它的重要性不言而喻,因此,開展航天器電源功率控制器的故障研究有重要意義。本文主要從以下幾方面進(jìn)行研究:(1)研究了不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的航天器電源系統(tǒng),總結(jié)了相應(yīng)航天器電源系統(tǒng)的工作規(guī)律和控制策略。(2)建立了航天器電源系統(tǒng)各部件的模型,研究了分流器、充電調(diào)節(jié)器和放電調(diào)節(jié)器故障的注入方法,并進(jìn)行了故障模式與影響分析。(3)針對航天器電源功率控制器各部件的故障特點(diǎn),列出航天器電源功率控制器的故障樹,對航天器電源功率控制器開展了基于多信號流圖模型的可測試性分析研究。(4)提取分流器、蓄電池充電調(diào)節(jié)器和放電調(diào)節(jié)器的故障特征參數(shù),基于測試性分析開展了傳感器布局和故障診斷策略的研究。(5)開展了基于LabVIEW與Matlab/Simulink交互的航天器電源功率控制器故障診斷系統(tǒng)研究,通過在診斷系統(tǒng)中注入故障,驗(yàn)證了故障特征參數(shù)選取的正確性和診斷策略的有效性。
【學(xué)位單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：V467;TM912
【部分圖文】：

充電調(diào)節(jié)器1單元1MEA比較器BEAUbusUbatUmrefUbrefUmref1Ubref1分流器2充電調(diào)節(jié)器2邏輯單元2比較器比較器Umref2Ubref2分流器3充電調(diào)節(jié)器3邏輯單元3比較器比較器Umref3Ubref3圖 3. 9 三組分流器和充電調(diào)節(jié)器的控制關(guān)系圖

南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文在仿真電路中主要需要設(shè)定電感和電容兩個(gè)參數(shù)，根據(jù)文獻(xiàn)[63]設(shè)定參數(shù)大小為：min(1 )2ioU D DLfI (3. 10)2100ooDPCf U (3. 11)中：Ui為輸入電壓，D 為占空比，f 為開關(guān)頻率，Po為輸出功率，Uo為輸出電壓，γ為小，由于輸入是個(gè)寬范圍電電壓，由文獻(xiàn)[64]可得到最小電感值應(yīng)該在占空比為 1/3 處取在航天器電源系統(tǒng)中放電調(diào)節(jié)器的模型建立要考慮兩方面的因素：第一個(gè)是放電調(diào)節(jié)條件，第二個(gè)是放電調(diào)節(jié)器的升壓電路。放電調(diào)節(jié)器的工作條件是：一個(gè)是蓄電池沒有電壓，就是蓄電池還可以放電，另外一個(gè)是母線電壓下降到了規(guī)定值，也就是說功率調(diào)此時(shí)工作在放電域，它的判據(jù)可以通過主誤差放大器的輸出信號來決定。根據(jù)分析在 Si搭建放電調(diào)節(jié)器升壓部分的模型。

高電平分流器(a) 方法 1分流器(b) 方法 2分流器延時(shí)開關(guān)(c) 方法 3圖 4. 3 分流器恒分流故障注入方法示意圖4.3.2 分流器故障仿真航天器主要工作在光照區(qū)或陰影區(qū)，分流器的工作狀態(tài)與航天器工作區(qū)域有很大關(guān)系，開展分流器的故障研究，就必須保證分流器能進(jìn)入分流和不分流這兩種工作狀態(tài)，這是開流器故障研究的先決條件，比如：當(dāng)分流器處在陰影區(qū)時(shí)，分流器就無法實(shí)現(xiàn)分流功能，沒有多余太陽能用于分流，所以，此時(shí)就無法全面地開展分流器的故障診斷研究。

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本文編號：2807886