一种适用于航天器平台系统的可重构性设计方法

    公开(公告)号:CN111240207B

    公开(公告)日:2021-04-13

    申请号:CN202010071067.X

    申请日:2020-01-21

    Abstract: 一种适用于航天器平台系统的可重构性设计方法,属于航天器总体技术领域。包括如下步骤:建立执行器失效故障情况下能量及时间受限系统的状态空间模型;基于任务需求与安全要求,设定航天器在单位能耗下必须可恢复的最小状态包络,确定给定能量与时间约束下的系统可恢复状态域与系统结构参数之间的关系;根据可恢复状态域的内、外切椭球,建立航天器可重构性量化指标——可重构度与系统结构参数之间的关系;基于可重构性量化指标与系统结构参数之间的关系,以控制机构的安装参数为变量、以系统可重构度为目标函数,对航天器控制机构的安装构型进行优化。

    一种航天器在线重构时机优化方法

    公开(公告)号:CN111176120B

    公开(公告)日:2020-12-18

    申请号:CN202010071068.4

    申请日:2020-01-21

    Abstract: 一种航天器在线重构时机优化方法,属于航天器总体技术领域,包括如下步骤:S1、建立航天器系统故障模型;所述故障包括乘性故障和加性故障;S2、基于期望控制目标和S1中所述的航天器系统故障模型;获得航天器系统的闭环模型;S3、设定故障后性能下降程度的可容许阈值,根据航天器系统的闭环模型,求解不同时间段的Lyapunov方程,获得包含重构时机的航天器系统可重构参数值;S4、以S3中所述的航天器系统可重构参数值最大为目标函数,以航天器系统故障检测时间、航天器系统任务完成时间、控制输入为约束,重复S2~S4,获得航天器在线最优重构时机。

    一种航天器在线重构时机优化方法

    公开(公告)号:CN111176120A

    公开(公告)日:2020-05-19

    申请号:CN202010071068.4

    申请日:2020-01-21

    Abstract: 一种航天器在线重构时机优化方法,属于航天器总体技术领域,包括如下步骤:S1、建立航天器系统故障模型;所述故障包括乘性故障和加性故障;S2、基于期望控制目标和S1中所述的航天器系统故障模型;获得航天器系统的闭环模型;S3、设定故障后性能下降程度的可容许阈值,根据航天器系统的闭环模型,求解不同时间段的Lyapunov方程,获得包含重构时机的航天器系统可重构参数值;S4、以S3中所述的航天器系统可重构参数值最大为目标函数,以航天器系统故障检测时间、航天器系统任务完成时间、控制输入为约束,重复S2~S4,获得航天器在线最优重构时机。

    一种有界干扰影响下时变系统可诊断性量化方法

    公开(公告)号:CN111324036B

    公开(公告)日:2020-11-20

    申请号:CN202010062123.3

    申请日:2020-01-19

    Abstract: 一种有界干扰影响下时变系统可诊断性量化方法,属于空间技术领域。本发明将状态空间描述的航天器系统转换为时间堆栈动态模型,使系统的可诊断性量化问题转化为全对称多胞形的相似度计算问题,给出了系统故障可检测性与可隔离性的数学定义,并通过豪斯多夫距离对故障的可诊断性(包含可检测性与可隔离性)进行量化。本发明方法与现有方法相比,不仅将航天器系统模型由现有的时不变模型推广到时变模型,而且仅需知道干扰的边界而无需明确其具体形式,更加符合实际工程需求,便于设计人员操作执行。

    一种适用于航天器平台系统的可重构性设计方法

    公开(公告)号:CN111240207A

    公开(公告)日:2020-06-05

    申请号:CN202010071067.X

    申请日:2020-01-21

    Abstract: 一种适用于航天器平台系统的可重构性设计方法,属于航天器总体技术领域。包括如下步骤:建立执行器失效故障情况下能量及时间受限系统的状态空间模型;基于任务需求与安全要求,设定航天器在单位能耗下必须可恢复的最小状态包络,确定给定能量与时间约束下的系统可恢复状态域与系统结构参数之间的关系;根据可恢复状态域的内、外切椭球,建立航天器可重构性量化指标——可重构度与系统结构参数之间的关系;基于可重构性量化指标与系统结构参数之间的关系,以控制机构的安装参数为变量、以系统可重构度为目标函数,对航天器控制机构的安装构型进行优化。

    一种航天器可重构性评价方法

    公开(公告)号:CN111177951A

    公开(公告)日:2020-05-19

    申请号:CN202010071106.6

    申请日:2020-01-21

    Abstract: 一种航天器可重构性评价方法,属于航天器总体技术领域,综合考虑时间约束、性能下降程度、各向重构能力分布以及可靠性下降影响。首先,给出了一种基于积分二次型函数的评价指标形式;然后,通过对指标内的权值矩阵进行详细设计,将系统的重构能力分布情况与故障引起的可靠性下降影响引入评价指标;最后,通过仿真实例,验证了本专利所提评价方法的有效性和正确性。本发明专利综合考虑了能量有限、时间受限、干扰影响等限制约束问题,更加贴近于工程实际背景,可以使设计人员了解系统在实际性能约束下的真实重构能力大小。

    一种可恢复状态域的受限系统可重构性包络确定方法

    公开(公告)号:CN111169666A

    公开(公告)日:2020-05-19

    申请号:CN202010059763.9

    申请日:2020-01-19

    Abstract: 一种可恢复状态域的受限系统可重构性包络确定方法,属于空间技术领域。本发明通过理论分析与仿真验证,能够在时间与能量的约束条件下,给出航天器系统的最大可重构性包络,对受限系统实现可重构性的量化分析,并可用于优化航天器系统配置和容错控制算法,实现航天器系统健康状态的在轨监测与故障的自主处理,提升航天器系统的自主重构能力。本发明专利与现有方法相比,利用精细积分算法进行航天器系统可重构性包络的求解,具有精度高、计算量小、易于实现等优势,在实际应用中具有足够的灵活性与适用性。

    一种深空探测器构建优化方法及装置

    公开(公告)号:CN117669097A

    公开(公告)日:2024-03-08

    申请号:CN202410039154.5

    申请日:2024-01-11

    Abstract: 本发明公开了一种深空探测器构建优化方法及装置,包括:响应接收到的组装请求信号,确定对应的主承力结构和多个分系统部件,并依次将各个分系统部件组装到主承力结构上,形成第一深空探测器及其对应的三维构型配置文件;根据三维构型配置文件进行三维重建,形成探测器三维模型;利用探测器三维模型,对预先搭建的深空模拟环境进行仿真探测,并在仿真探测过程中实时获取探测器三维模型的若干个物理参数值和多个探测器指标的性能指标值;基于所有物理参数值和所有性能指标值,实时优化第一深空探测器的构型,获得第二深空探测器。本发明基于仿真探测过程中实时获取的物理参数值和性能指标值,实时优化探测器的构型,以提高探测器的整体设计效率。

    一种深空探测器构建优化方法及装置

    公开(公告)号:CN117669097B

    公开(公告)日:2024-05-24

    申请号:CN202410039154.5

    申请日:2024-01-11

    Abstract: 本发明公开了一种深空探测器构建优化方法及装置,包括:响应接收到的组装请求信号,确定对应的主承力结构和多个分系统部件,并依次将各个分系统部件组装到主承力结构上,形成第一深空探测器及其对应的三维构型配置文件;根据三维构型配置文件进行三维重建,形成探测器三维模型;利用探测器三维模型,对预先搭建的深空模拟环境进行仿真探测,并在仿真探测过程中实时获取探测器三维模型的若干个物理参数值和多个探测器指标的性能指标值;基于所有物理参数值和所有性能指标值,实时优化第一深空探测器的构型,获得第二深空探测器。本发明基于仿真探测过程中实时获取的物理参数值和性能指标值,实时优化探测器的构型,以提高探测器的整体设计效率。

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