隨著我國經濟和軍事的快速發(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,航天器的結構復雜,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),負責航天器在運行過程中不間斷的給用電設備提供電能,一旦出現(xiàn)故障,可能會造成嚴重事故。航天器電源功率控制器作為電源系統(tǒng)電能調節(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行研究:(1)研究了不同拓撲結構的航天器電源系統(tǒng),總結了相應航天器電源系統(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、充電調節(jié)器和放電調節(jié)器故障的注入方法,并進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,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、蓄電池充電調節(jié)器和放電調節(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。
【學位單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：V467;TM912
【部分圖文】：

充電調節(jié)器1單元1MEA比較器BEAUbusUbatUmrefUbrefUmref1Ubref1分流器2充電調節(jié)器2邏輯單元2比較器比較器Umref2Ubref2分流器3充電調節(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節(jié)器的控制關系圖

南京航空航天大學碩士學位論文在仿真電路中主要需要設定電感和電容兩個參數(shù)，根據文獻[63]設定參數(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 為開關頻率，Po為輸出功率，Uo為輸出電壓，γ為小，由于輸入是個寬范圍電電壓，由文獻[64]可得到最小電感值應該在占空比為 1/3 處取在航天器電源系統(tǒng)中放電調節(jié)器的模型建立要考慮兩方面的因素：第一個是放電調節(jié)條件，第二個是放電調節(jié)器的升壓電路。放電調節(jié)器的工作條件是：一個是蓄電池沒有電壓，就是蓄電池還可以放電，另外一個是母線電壓下降到了規(guī)定值，也就是說功率調此時工作在放電域，它的判據可以通過主誤差放大器的輸出信號來決定。根據分析在 Si搭建放電調節(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分流器延時開關(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)域有很大關系，開展分流器的故障研究，就必須保證分流器能進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：當分流器處在陰影區(qū)時，分流器就無法實現(xiàn)分流功能，沒有多余太陽能用于分流，所以，此時就無法全面地開展分流器的故障診斷研究。

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 劉英;師義民;;屏蔽數(shù)據下航天器電源系統(tǒng)可靠性的統(tǒng)計分析[J];航天控制;2010年02期

2 董力;航天器電源[J];太陽能;2000年02期

3 孫天宇;師義民;;新型截尾試驗下航天器電源系統(tǒng)的可靠性評估[J];航天控制;2012年05期

4 韓大鵬;稅海濤;曾國強;王炎娟;;航天器電源系統(tǒng)的動態(tài)特性研究[J];航天器工程;2012年05期

5 曾毅;崔波;;一種新的航天器電源系統(tǒng)拓撲[J];航天器工程;2009年05期

6 李冰;鐵琳;張威;;一種空間用電源系統(tǒng)測控管理設計[J];電源技術;2017年06期

7 孫毅;宋世民;劉民;;航天器電源母線品質地面測試方法淺析[J];宇航計測技術;2013年02期

8 賀廣松;李新洪;王謙;;模塊化航天器電源系統(tǒng)仿真研究[J];計算機測量與控制;2017年10期

9 任亮;李鴻飛;楊楓;陳莉欣;;航天器電源母線紋波測試系統(tǒng)設計[J];航天器環(huán)境工程;2014年02期

10 張一鳴;;航天器電源系統(tǒng)中的雙向直流變換器研究[J];自動化應用;2018年01期

相關會議論文 前1條

1 譚小野;鄧曉彬;李廷中;陳尚達;;深空探測器電源系統(tǒng)智能管理技術研究[A];中國宇航學會深空探測技術專業(yè)委員會第七屆學術年會論文集[C];2010年

相關重要報紙文章 前2條

1 蘇揚;航天機電光伏系列產品搶占世界市場[N];證券時報;2010年

2 劉燕廬;未來輕便宇航服宛若第二層皮膚[N];科技日報;2014年

相關博士學位論文 前3條

1 朱洪雨;航天器電源系統(tǒng)能量壓縮及功率拓展方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2015年

2 張君君;模塊化三端口直流變換系統(tǒng)研究[D];南京航空航天大學;2016年

3 李安壽;分布式電源系統(tǒng)穩(wěn)定性研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2014年

相關碩士學位論文 前4條

1 趙輝;航天器電源功率控制器故障診斷研究[D];南京航空航天大學;2019年

2 周妍;S公司多方協(xié)作項目技術控制策略分析[D];華東理工大學;2017年

3 何遠兮;非隔離三端口DC-DC變換器的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2013年

4 谷雨;雙向高效率DC-DC變換器的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2011年

本文編號：2807886