本文關(guān)鍵詞：衛(wèi)星姿態(tài)控制系統(tǒng)故障診斷研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：由于航天科技的飛速發(fā)展,空間環(huán)境的日益復(fù)雜,衛(wèi)星的規(guī)模也向著巨型化不斷發(fā)展,這也對(duì)衛(wèi)星的故障診斷技術(shù)提出了更苛刻的要求。本文首先確立以衛(wèi)星姿態(tài)控制系統(tǒng)為研究對(duì)象,對(duì)衛(wèi)星姿態(tài)控制系統(tǒng)故障診斷技術(shù)進(jìn)行了理論方面的研究,結(jié)合自適應(yīng)觀測(cè)器和貝葉斯網(wǎng)絡(luò)方法的優(yōu)點(diǎn),對(duì)衛(wèi)星姿態(tài)控制系統(tǒng)出現(xiàn)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)故障進(jìn)行診斷。論文主要進(jìn)行了以下幾項(xiàng)工作： 首先對(duì)故障診斷的概念、故障診斷常用的方法及分類簡(jiǎn)要的介紹,并系統(tǒng)地分析了航天器故障診斷常用方法,以及航天器故障診斷技術(shù)的發(fā)展方向。 列舉了幾種衛(wèi)星常用的坐標(biāo)系,并對(duì)衛(wèi)星的姿態(tài)描述方法進(jìn)行介紹。根據(jù)衛(wèi)星的物理描述,給出了衛(wèi)星的姿態(tài)運(yùn)動(dòng)學(xué)方程和動(dòng)力學(xué)方程。針對(duì)系統(tǒng)中易于發(fā)生故障的測(cè)量機(jī)構(gòu)與執(zhí)行機(jī)構(gòu),結(jié)合其可能發(fā)生的故障,進(jìn)行了簡(jiǎn)單的描述,并給出了相對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。建立衛(wèi)星姿態(tài)控制系統(tǒng)的閉環(huán)仿真模型,為后兩章的故障診斷研究奠定基礎(chǔ)。 針對(duì)系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的常見故障,結(jié)合人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn),基于徑向基函數(shù)(Radial Basis Function, RBF)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),設(shè)計(jì)出相應(yīng)的自適應(yīng)故障診斷觀測(cè)器。利用Lyapunov穩(wěn)定性定理證明了基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自適應(yīng)故障診斷觀測(cè)器的穩(wěn)定性。通過(guò)與故障檢測(cè)觀測(cè)器進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證了自適應(yīng)觀測(cè)器的有效性和優(yōu)越性,完成了系統(tǒng)級(jí)到部件級(jí)的故障診斷,實(shí)現(xiàn)了對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)故障的實(shí)時(shí)診斷。 針對(duì)動(dòng)量輪故障中存在的不確定性,提出了基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的故障診斷方法。簡(jiǎn)要介紹了貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的概率理論基礎(chǔ)及故障模式和影響分析(FMEA)分析獲取故障知識(shí)的方法。在結(jié)合貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型、FMEA及“故障原因—故障模式—故障影響”因果關(guān)系的基礎(chǔ)上,提出按結(jié)構(gòu)組成分層構(gòu)建CME(Cause-Mode-Effect)三層網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行診斷。詳細(xì)介紹了動(dòng)量輪貝葉斯網(wǎng)絡(luò)故障診斷模型的構(gòu)建方法、推理過(guò)程,并通過(guò)仿真說(shuō)明了該方法的便捷性,最終完成部件級(jí)到元件級(jí)的故障診斷。
【關(guān)鍵詞】：衛(wèi)星姿態(tài)控制系統(tǒng) 故障診斷 自適應(yīng)觀測(cè)器 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)
【學(xué)位授予單位】：廈門大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：V448.2;V467
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-11
• 第一章 緒論11-15
• 1.1 課題背景11
• 1.2 故障診斷綜述11-12
• 1.2.1 故障診斷的基本概念11
• 1.2.2 故障診斷方法的分類與概述11-12
• 1.3 航天器故障診斷技術(shù)綜述12-14
• 1.3.1 航天器故障診斷方法綜述12-13
• 1.3.2 航天器故障診斷技術(shù)的發(fā)展方向13-14
• 1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容14-15
• 第二章 衛(wèi)星姿態(tài)控制系統(tǒng)建模15-28
• 2.1 引言15
• 2.2 衛(wèi)星姿態(tài)控制系統(tǒng)框圖15-18
• 2.2.1 反作用動(dòng)量輪16-17
• 2.2.2 陀螺17
• 2.2.3 星敏感器17-18
• 2.3 衛(wèi)星姿態(tài)運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)18-25
• 2.3.1 常用坐標(biāo)系18-19
• 2.3.2 衛(wèi)星姿態(tài)描述19-23
• 2.3.3 衛(wèi)星姿態(tài)運(yùn)動(dòng)學(xué)建模23-24
• 2.3.4 衛(wèi)星姿態(tài)動(dòng)力學(xué)建模24-25
• 2.4 衛(wèi)星故障分析25-26
• 2.5 系統(tǒng)仿真模型26-27
• 2.6 本章小結(jié)27-28
• 第三章 基于自適應(yīng)觀測(cè)器的故障診斷設(shè)計(jì)28-38
• 3.1 引言28
• 3.2 故障檢測(cè)觀測(cè)器28-30
• 3.3 徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)30-31
• 3.4 基于自適應(yīng)的故障診斷觀測(cè)器設(shè)計(jì)31-33
• 3.5 仿真算例33-37
• 3.6 本章小結(jié)37-38
• 第四章 基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的故障診斷設(shè)計(jì)38-50
• 4.1 引言38
• 4.2 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)38-43
• 4.2.1 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)介38-41
• 4.2.2 D-分離判定準(zhǔn)則41-43
• 4.2.3 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)類型43
• 4.3 故障模式和影響分析(FMEA)方法介紹43-45
• 4.3.1 FMEA方法概述43-44
• 4.3.2 FMEA分析步驟44-45
• 4.4 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型的建立45-46
• 4.4.1 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞慕?/span>45-46
• 4.4.2 條件概率表的確定46
• 4.5 仿真算例46-49
• 4.6 本章小結(jié)49-50
• 總結(jié)與展望50-52
• 參考文獻(xiàn)52-55
• 作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文55-56
• 致謝56

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

1 榮吉利,紀(jì)常偉;空間飛行器智能故障診斷技術(shù)方法綜述[J];兵工學(xué)報(bào);2000年S1期

2 張柯;姜斌;;一種改進(jìn)的自適應(yīng)故障診斷設(shè)計(jì)方法及其在飛控系統(tǒng)中的應(yīng)用[J];航空學(xué)報(bào);2009年07期

3 張柯;姜斌;;基于故障診斷觀測(cè)器的輸出反饋容錯(cuò)控制設(shè)計(jì)[J];自動(dòng)化學(xué)報(bào);2010年02期

4 邢琰,吳宏鑫,王曉磊,李智斌;航天器故障診斷與容錯(cuò)控制技術(shù)綜述[J];宇航學(xué)報(bào);2003年03期

5 姜連祥;李華旺;楊根慶;楊勤榮;黃海宇;;航天器自主故障診斷技術(shù)研究進(jìn)展[J];宇航學(xué)報(bào);2009年04期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 陳雪芹;集成故障診斷與容錯(cuò)控制研究及在衛(wèi)星姿態(tài)控制中的應(yīng)用[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2008年

  本文關(guān)鍵詞：衛(wèi)星姿態(tài)控制系統(tǒng)故障診斷研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：291478