姿態(tài)控制系統(tǒng)是衛(wèi)星上一個(gè)重要且復(fù)雜的分系統(tǒng),與其他子系統(tǒng)相比,姿態(tài)控制系統(tǒng)更容易發(fā)生故障且危害更大,加強(qiáng)衛(wèi)星姿態(tài)控制系統(tǒng)故障機(jī)理研究與故障診斷技術(shù)研發(fā),對(duì)于提高航天器運(yùn)行的可靠性,減少航天事故發(fā)生幾率,最大程度的減少損失,進(jìn)一步提升我國航天技術(shù)水平,是十分必要的。本文首先分析了衛(wèi)星姿態(tài)控制系統(tǒng)中的動(dòng)量輪和姿態(tài)敏感器兩部分的工作原理,組成結(jié)構(gòu)以及相關(guān)的物理量,然后查閱相關(guān)文獻(xiàn),選擇了最具代表性的故障特征參數(shù),總結(jié)了常見的故障模式及故障征兆,最后用決策樹的方法提取了衛(wèi)星姿控系統(tǒng)故障診斷規(guī)則。其次,將衛(wèi)星姿態(tài)控制系統(tǒng)故障診斷專家系統(tǒng)分為兩個(gè)大模塊和若干個(gè)小模塊,主要包括推理模塊和知識(shí)庫管理模塊等,確定了專家系統(tǒng)的整體架構(gòu)主要包括人機(jī)接口界面、解釋機(jī)模塊、知識(shí)庫管理模塊、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫模塊、推理模塊、知識(shí)庫模塊等模塊。然后,分析了CLIPS推理機(jī)的結(jié)構(gòu)與推理方法,其中重點(diǎn)研究了Rete模式匹配算法,接著研究了CLIPS與Python之間的交互方法,最后以衛(wèi)星姿態(tài)控制系統(tǒng)為研究對(duì)象,建立了CLIPS推理機(jī),分別在CLIPS開發(fā)環(huán)境與Python2.7.12開發(fā)環(huán)境下驗(yàn)證了本文建立推理機(jī)的正確性,并對(duì)... 

【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)】：75 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

本文主要研究內(nèi)容

第 2 章 衛(wèi)星姿態(tài)控制系統(tǒng)故障診斷規(guī)則提取.1 引言衛(wèi)星姿態(tài)控制系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)衛(wèi)星的入軌、捕獲、定向、跟蹤和搜索等一系務(wù)，是維持衛(wèi)星正常運(yùn)行的重要分系統(tǒng)之一。衛(wèi)星姿態(tài)控制系統(tǒng)的功能決定要在衛(wèi)星的整個(gè)壽命周期工作，連續(xù)處于工作狀態(tài)，這就對(duì)衛(wèi)星姿態(tài)控制系可靠性以及壽命提出了更高的要求。分析衛(wèi)星姿態(tài)控制系統(tǒng)的故障模式對(duì)于步提高其可靠性、安全性與延長壽命十分重要。衛(wèi)星姿態(tài)控制系統(tǒng)是一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)，由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、控制器、姿態(tài)敏感星本體等部分組成，工作流程如圖 2-1 所示。姿態(tài)敏感器的功能是通過測量得星的姿態(tài)變化情況，控制器根據(jù)姿態(tài)信息以及在線算法將控制指令傳輸給執(zhí)構(gòu)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)產(chǎn)生控制力矩到衛(wèi)星本體來實(shí)現(xiàn)對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行控制。本章將針對(duì)輪以及星敏感器進(jìn)行故障模式分析及規(guī)則提取。

圖 2-2 動(dòng)量輪工作原理流電機(jī)的電壓滿足如下關(guān)系：()()()()RitetutdtditL (2中L表示電機(jī)的電感 (mH )，R表示電機(jī)的電阻 ( )，以上兩項(xiàng)參數(shù)由電質(zhì)決定； u (t)表示動(dòng)量輪兩端的控制電壓 (V )， i (t)表示通過動(dòng)量輪馬達(dá)A) ； e (t)表示電機(jī)的反電動(dòng)勢 (V )，與動(dòng)量輪的角速度 (t )(Rad/s)成正比e(t )K(t)e (2eK 代表動(dòng)量輪的電動(dòng)勢系數(shù) (V s)。根據(jù)動(dòng)量定理，動(dòng)量輪的實(shí)際輸出t )(Nm) 與角動(dòng)量的變化率成正比：dtdtmtJd()() (2 表示飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 ()2kg m。輸出力矩 m(t )(Nm)e 與電流成正比：m(t )Ki(t)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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[3]衛(wèi)星姿態(tài)控制系統(tǒng)的故障診斷與容錯(cuò)方法研究[D]. 管宇.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[4]模糊推理方法及知識(shí)推理的計(jì)量化研究[D]. 馬麗娜.陜西師范大學(xué) 2011

碩士論文
[1]基于CLIPS的衛(wèi)星電源故障診斷專家系統(tǒng)[D]. 王明遠(yuǎn).哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[2]衛(wèi)星姿態(tài)控制系統(tǒng)故障模式分析與故障診斷研究[D]. 劉翔.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[3]基于Android的手機(jī)農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 王安煒.山東大學(xué) 2011
[4]衛(wèi)星姿態(tài)控制系統(tǒng)故障診斷研究[D]. 賈慶賢.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[5]衛(wèi)星姿態(tài)控制系統(tǒng)的故障診斷研究[D]. 王劍非.南京航空航天大學(xué) 2008
[6]基于小波變換的滾動(dòng)軸承故障診斷系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D]. 趙志宇.大連理工大學(xué) 2005



本文編號(hào)：3427922