本文關(guān)鍵詞：基于智能二次電源的健康管理技術(shù)研究

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【摘要】：隨著空間技術(shù)的迅猛發(fā)展,航天飛行器的結(jié)構(gòu)和應(yīng)用需求也越來(lái)越復(fù)雜。為了在保障航天器的安全性和可靠性的基礎(chǔ)上,盡可能的降低日常維護(hù)費(fèi)用,歐美國(guó)家已經(jīng)將健康管理技術(shù)進(jìn)行推廣應(yīng)用。其中代表性的成果包括在BlockII型航天飛機(jī)主發(fā)動(dòng)機(jī)上應(yīng)用‘AHMS’系統(tǒng)、在F-35聯(lián)合攻擊戰(zhàn)斗機(jī)上應(yīng)用“預(yù)測(cè)與健康管理系統(tǒng)”等�？傮w看來(lái),健康管理技術(shù)已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外研究的重點(diǎn)。而二次電源作為空間裝備的常見(jiàn)組成部分,其可靠性和安全性對(duì)整個(gè)裝備有著十分重要的影響。傳統(tǒng)的二次電源只具有完成相應(yīng)電壓轉(zhuǎn)換的基本功能,缺乏對(duì)二次電源相關(guān)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,因而無(wú)法根據(jù)二次電源的性能變化情況對(duì)實(shí)現(xiàn)狀態(tài)監(jiān)控與保護(hù)。因此開(kāi)展針對(duì)二次電源的健康管理技術(shù)研究具有十分重要的意義。本文研究的主要內(nèi)容是基于現(xiàn)有的二次電源,進(jìn)行健康管理研究,實(shí)現(xiàn)對(duì)二次電源的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、故障診斷和故障預(yù)測(cè)等功能。主要的研究?jī)?nèi)容如下:1.“故障特征的選取”:針對(duì)智能二次電源,從元器件的退化趨勢(shì)出發(fā),以電路的輸出電壓為研究對(duì)象,采用最小二乘支持向量機(jī)的方法,建立回歸模型,實(shí)現(xiàn)對(duì)電子系統(tǒng)狀態(tài)特征的提取。2.“如何判斷發(fā)生故障”:對(duì)智能二次電源的輸出電壓計(jì)算馬氏距離,通過(guò)健康閾值,建立控制界限圖,實(shí)現(xiàn)對(duì)電源的監(jiān)測(cè)。通過(guò)這種方法可以將微弱的早期故障過(guò)程轉(zhuǎn)化為明顯的馬氏距離,用來(lái)對(duì)系統(tǒng)的健康狀態(tài)進(jìn)行判斷。3.“如何對(duì)故障進(jìn)行預(yù)測(cè)”:故障預(yù)測(cè)是指利用歷史數(shù)據(jù)對(duì)未來(lái)狀態(tài)和趨勢(shì)進(jìn)行估計(jì),并對(duì)可能出現(xiàn)的故障給出預(yù)警性的提示。通過(guò)預(yù)警性的提示可以將可能的損失減少到最小,對(duì)災(zāi)難性的故障進(jìn)行預(yù)防。文中使用LS-VSM預(yù)測(cè)模型和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型,對(duì)故障進(jìn)行預(yù)測(cè),并對(duì)預(yù)測(cè)效果進(jìn)行了對(duì)比分析。
【關(guān)鍵詞】：二次電源 狀態(tài)監(jiān)測(cè) 故障預(yù)測(cè) LS-SVM BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)院研究生院(長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：V442
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-23
• 1.1 課題研究背景11-13
• 1.2 課題研究目的和意義13
• 1.3 PHM的關(guān)鍵技術(shù)與研究現(xiàn)狀13-20
• 1.3.1 PHM的關(guān)鍵技術(shù)13-16
• 1.3.2 PHM技術(shù)的國(guó)外研究現(xiàn)狀16-18
• 1.3.3 PHM技術(shù)的國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀18
• 1.3.4 現(xiàn)有技術(shù)的不足與發(fā)展趨勢(shì)18-20
• 1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容20-23
• 第2章 智能二次電源的基礎(chǔ)環(huán)境評(píng)估和FMEA失效模式研究23-39
• 2.1 引言23-24
• 2.2 基礎(chǔ)環(huán)境評(píng)估24-28
• 2.2.1 問(wèn)題描述24
• 2.2.2 系統(tǒng)建模24-25
• 2.2.3 仿真實(shí)驗(yàn)25-26
• 2.2.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析26-28
• 2.3 智能二次電源FMEA研究28-29
• 2.4 部分元器件失效機(jī)理和退化模型分析29-38
• 2.4.1 元器件的失效率分布29
• 2.4.2 元器件的失效機(jī)理和退化模型29-38
• 2.5 本章小結(jié)38-39
• 第3章 智能二次電源系統(tǒng)級(jí)故障特征提取研究39-51
• 3.1 引言39-40
• 3.2 智能二次電源主要性能參數(shù)分析40-41
• 3.3 系統(tǒng)級(jí)故障特征提取41-46
• 3.3.1 最小二乘支持向量回歸42-45
• 3.3.2 系統(tǒng)級(jí)故障特征參數(shù)提取45-46
• 3.4 仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析46-50
• 3.4.1 仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析46-48
• 3.4.2 溫度影響分析48-50
• 3.5 本章小結(jié)50-51
• 第4章 智能二次電源狀態(tài)監(jiān)測(cè)研究51-67
• 4.1 引言51
• 4.2 馬氏距離51-53
• 4.3 建立健康狀態(tài)監(jiān)控方法與步驟53-57
• 4.3.1 實(shí)驗(yàn)參數(shù)的選擇54
• 4.3.2 馬氏距離的計(jì)算與閾值建立54-56
• 4.3.3 判別方法56-57
• 4.4 仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析57-65
• 4.4.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析57-62
• 4.4.2 噪聲分布影響分析62-65
• 4.5 本章小結(jié)65-67
• 第5章 基于馬氏距離的故障預(yù)測(cè)研究67-75
• 5.1 引言67
• 5.2 最小二乘支持向量機(jī)故障預(yù)測(cè)67-70
• 5.2.1 LS-SVM故障預(yù)測(cè)67-68
• 5.2.2 預(yù)測(cè)結(jié)果分析68-70
• 5.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)故障預(yù)測(cè)70-74
• 5.3.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)故障預(yù)測(cè)70-72
• 5.3.2 預(yù)測(cè)結(jié)果分析72-74
• 5.4 本章小結(jié)74-75
• 第6章 總結(jié)與展望75-79
• 6.1 研究工作總結(jié)75-76
• 6.2 存在的問(wèn)題及后續(xù)工作展望76-79
• 參考文獻(xiàn)79-84
• 在學(xué)期間學(xué)術(shù)成果情況84-85
• 指導(dǎo)教師及作者簡(jiǎn)介85-86
• 致謝86-87
• 附錄87-88

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 張國(guó)兵;;一種分布式航天二次電源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J];電源技術(shù)應(yīng)用;2010年05期

2 周偉,鄭建彬,葛春陵,何錫生;自動(dòng)均分電流原理在二次電源中的應(yīng)用[J];武漢汽車工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);1997年06期

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7 閆群民;;機(jī)載二次電源系統(tǒng)的建模與仿真分析[J];火力與指揮控制;2012年05期

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中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 秦海鴻;荀倩;聶新;趙斌;嚴(yán)仰光;;SiC器件在航空二次電源中的應(yīng)用分析及展望[A];第七屆中國(guó)高校電力電子與電力傳動(dòng)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2013年

2 楊家衛(wèi);王煥玉;張承模;高e，

本文編號(hào)：576606