衛(wèi)星電源系統(tǒng)是衛(wèi)星的唯一能量來源,同時也是非常容易出現(xiàn)故障的分系統(tǒng)中之一,通過有效的故障診斷技術(shù)以提高對其的維修和維護能力一直是衛(wèi)星電源領(lǐng)域的研究重點。一方面,由于經(jīng)濟性、可重復(fù)性等原因,針對衛(wèi)星電源的故障診斷研究大多采用仿真手段;同時,由于衛(wèi)星電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、擁有大量遙測數(shù)據(jù),通過數(shù)據(jù)進行驅(qū)動的故障診斷方法逐漸取代基于模型的而成為一個重要研究方向�；诖�,本文以地球同步軌道衛(wèi)星（Geosynchronous Satellite,GEO）的電源分系統(tǒng)作為研究對象,對其進行系統(tǒng)級的數(shù)學(xué)建模和故障仿真,并利用基于深度學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)驅(qū)動故障診斷方法對其典型故障模式進行診斷。本文的研究內(nèi)容主要包括:首先在掌握GEO衛(wèi)星電源分系統(tǒng)工作模式的基礎(chǔ)上,選擇合適的拓撲基本結(jié)構(gòu),確定各模塊（包括蓄電池組、太陽電池陣、以及各種電源控制器）的基本構(gòu)成。根據(jù)設(shè)定的仿真系統(tǒng)技術(shù)指標對各模塊進行建模,通過對其進行數(shù)學(xué)建模并搭建仿真模型,實現(xiàn)系統(tǒng)級的仿真并進行分析;其次對衛(wèi)星電源系統(tǒng)故障中的典型模式進行總結(jié),通過靈活的故障注入方式實現(xiàn)過程可控可重復(fù)的故障仿真并對反映系統(tǒng)狀態(tài)的關(guān)鍵參數(shù)進行監(jiān)測和采集;最后基于得到的監(jiān)測... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：99 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

太陽電池陣電路故障仿真結(jié)果

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-43-(c)分流電流圖3-4分流調(diào)節(jié)器持續(xù)分流故障仿真結(jié)果結(jié)果分析：當衛(wèi)星電源系統(tǒng)出現(xiàn)持續(xù)分流（部分電路持續(xù)分流，并沒有完全失效）故障時，從能量的角度來分析，本來應(yīng)該傳輸至負載的有用功率被分流調(diào)節(jié)器消耗掉，導(dǎo)致流向母線的電流降低。同時由于負載功率不變，母線電壓異常升高。（2）分流調(diào)節(jié)器無法分流故障。類似地，無法分流故障往往是部分分流電路無法分流，而不是完全失去分流功能。通過將正常工作狀態(tài)下的分流電流的較大值減少1.8A、較小值保持不變來模擬部分分流電路出現(xiàn)無法分流故障。仿真設(shè)置與前文保持一致，得到最終的仿真結(jié)果在圖3-5中給出。(a)母線電流(b)母線電壓

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-44-(c)分流電流圖3-5分流調(diào)節(jié)器無法分流故障仿真結(jié)果結(jié)果分析：當衛(wèi)星電源系統(tǒng)出現(xiàn)無法分流（部分無法分流，并沒有完全失效）故障時，從能量的角度來分析，本來應(yīng)該被分走的多于功率無法被分流調(diào)節(jié)器耗散掉，導(dǎo)致多余的電流流向母線，母線電流異常升高，同時由于負載功率保持不變，母線電壓出現(xiàn)異常降低。3.5充電調(diào)節(jié)器故障仿真3.5.1充電調(diào)節(jié)器典型故障模式總結(jié)充電調(diào)節(jié)器的典型故障模式總結(jié)如表3-4所示。表3-4充電調(diào)節(jié)器典型故障模式故障模式故障原因故障類型造成后果無法充電充電回路開路故障充電回路短路故障控制信號異常突變故障蓄電池組在地影期的供電能力下降，壽命受到影響；衛(wèi)星在地影期不再有能量來源，導(dǎo)致任務(wù)失敗。充滿無法斷開傳感器故障信號傳遞異常突變故障蓄電池組會被過充至額定電量以上，影響其使用壽命；蓄電池組被過度充電，其內(nèi)部溫度劇烈升高，有產(chǎn)生爆炸的危險。基于表3-4對每種故障模式進行具體說明：

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]衛(wèi)星電源系統(tǒng)故障診斷平臺的設(shè)計與研究[D]. 張依.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
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本文編號：3377344