非理想Buck变换器的建模及仿真

针对以往开关变换器建模过程中一些理想化假设会引起较大误差的问题,为系统预测的稳定性,以Buck变换器为例,采用状态空间平均法建立在非理想条件下的数学模型,并利用MATLAB软件对模型进行仿真,仿真结果与理想模型和Buck变换器实际电路模型的输出波形进行对比分析,非理想模型的仿真波形和实际电路模型的波形基本一致。结论表明建立的非理想Buck变换器状态空间数学模型具有合理性和可行性,在PWM DC-DC开关变换器的建模分析中考虑寄生参数的实用性更强。

基于GA-LMBP算法的模拟电路故障诊断方法

主要分析遗传算法和BP神经网络的特点和存在的一些缺陷,研究遗传算法和改进型的BP算法相结合的相关技术,设计并实现一个基于遗传算法和LMBP算法相结合的GA-LMBP算法。通过诊断实例,比较三种算法的模拟电路故障诊断,结果证明在相同精确度的要求下,基于GA-LMBP的算法可以大大提高模拟电路故障诊断准确率。

分体组合式双自由度对日定向系统构型及布局设计

为解决空间站在不同的构型及飞行姿态下,因太阳入射角变化大引起的太阳电池翼难以对日定向的难题,提出分体组合式双自由度对日定向系统构型。研究空间站构型及飞行姿态,确定采用A轴与B轴2个轴独立运转、单独控制的对日定向方式,2个轴通过桁架结构实现正交连接。在梦天实验舱单舱飞行时,A轴不动,B轴根据轨道周期跟踪太阳,通过飞行器姿态调整补偿太阳入射角的变化。组合体飞行时,B轴补偿太阳高度角,A轴根据轨道周期带动B轴与太阳电池翼共同跟踪太阳,实现双自由度对日定向。在轨飞行结果表明:在不同的舱段构型及飞行姿态下,功率通道输出功率波动幅度由60%减小到7%,分体组合式双自由度对日定向系统构型能够适应空间站复杂的飞行工况。

载人航天器太阳翼多姿态输出能力建模及分析

载人航天器太阳翼在轨运行期间除正常对日定向转动外,根据飞行任务要求可能需要工作在α轴水平归零或垂直归零等特殊状态。在特殊工作模式下,太阳入射角和太阳翼的输出能力变化曲线更加复杂。建立太阳入射角与轨道角、太阳高度角、β轴转角等变量的数学模型,分析太阳入射角的变化规律,并结合光照区时长,建立太阳翼在轨输出能力的预测模型。与实际飞行数据相比较,表明该模型可较为准确地评估特殊工作模式下太阳翼的输出能力,可用于在轨整舱能量平衡分析,为飞行任务计划安排提供参考。

空间站核心舱电源系统母线调节设计与验证

空间站核心舱电源系统作为核心舱的关键分系统之一,在核心舱在轨运行期间提供持续、稳定的电能,电源系统母线调节功能直接决定了核心舱在轨运行的稳定性。针对核心舱电源系统母线调节功能,从分流调节、充电调节、放电调节等方面开展了设计,控制电源系统母线电压在任务要求范围内,并对母线调节功能进行了地面试验验证和在轨飞行验证,结果表明:电源系统母线调节设计能够满足核心舱任务要求,可为后续航天器设计提供参考。

空间站能源扩展核心舱电源系统设计

针对空间站在轨能源扩展需求,核心舱太阳电池翼需要在轨转移至实验舱尾部桁架上,并为空间站负载供电。核心舱太阳电池翼转移后,需要在轨构建电源系统的功率通道。结合空间站三舱设计状态,提出了功率通道构建的总体方案,并且针对长电缆传输中涉及的电源系统母线调节,提出了3种控制方案。经过仿真分析和试验验证,给出了母线调节方案。

改进FMECA在空间电源分系统中的应用

故障模式、影响及危害性分析(FMECA)方法广泛应用于航天领域,并较早地形成了航天领域内的FMECA规范,基本满足型号常规使用的要求。但是,随着航天产品的日益复杂及高可靠性的要求,FMECA规范已无法完全适用,尤其是FMECA工作的有效性和全面性有待进一步研究。本文从三方面提出改进FMECA的方法程序,包括改进功能和结构分析方法,完善FMECA表格,增加发生可能性的级别,同时以电源分系统的分流调节器为例,验证改进后FMECA方法程序的可行性。分析结果显示:改进后的FMECA分析层级清晰,表格填写规范,故障模式和故障原因分析更全面,更有利于发现薄弱环节,并有针对性地指导产品开展设计改进,提高产品可靠性。