基于锂电池SOC的运载火箭供电能源冗余管理研究

目前，在运载火箭领域，给箭上控制系统、测量系统和电磁阀火工品负载各提供一块电池供电，电池故障会导致箭上电气系统工作异常，严重时甚至导致任务失败等灾难性后果； 锂电池具有高能储存密度、使用寿命长等优点，正在取代传统锌银电池应用于运载领域；针对运载火箭领域电池电源无冗余的问题，对锂电池故障诊断进行研究；根据锂离子单体电池SOC估算结果作为电池故障诊断的依据；采用EKF算法提高锂离子单体电池SOC估算的精度；根据故障诊断结果通过电池组拓扑重构完成故障单体电池智能切换，建立了运载火箭供电能源冗余管理系统；经仿真测试满足工程应用要求，提高了运载火箭领域电池的可靠性、安全性与容错能力，对提高运载火箭可靠性安全性有重大意义。     

基于LS-SVMs机翼盒段壁板损伤辨识研究

针对大型的碳纤维复合材料机翼盒段壁板结构,研究采用光纤布喇格光栅测量结构应变场分布,提出采用最小二乘支持向量机(LS-SVMs)建立应变场-损伤非线性黑箱模型辨识结构损伤法,对典型的飞机碳纤维复合材料盒段壁板结构进行健康监测研究.针对大尺寸带有加强桁条和螺钉通孔的复杂结构盒段壁板试件,建立了7个点的布喇格光栅应变测量网络测量试件有代表性区域的应变场.通过施加280个不同的点载荷模拟损伤,建立应变场与损伤的非线性映射关系黑箱模型;采用LS-SVMs的黑箱模型辨识法对应变场进行有效辨识,准确地判别出280种结构损伤的位置和程度.     

运载火箭火工品自动保护与解保安全控制技术研究与应用

目前,国内运载火箭火工品多采用箭上安装短路保护插头方式进行保护;火箭临射前短路保护插头需电气系统人工手动拆除完成火工品解保,这制约了电气系统实现无人值守;此时火箭已加注推进剂,箭上人工操作存在安全隐患;为实现运载火箭发射前火工品解保无人操作,提高火工品保护与解保的安全性,提出了运载火箭火工品自动保护与解保安全控制技术。该技术在运载火箭电气系统中配置火工品自动保护与解保装置,采用磁保持继电器实现火工品保护回路常开、常闭两种状态的自保持,并已在某运载型号电气系统中应用;实现运载火箭临射前火工品解保无人操作和电气系统无人值守,对提高运载火箭射前流程安全性有重大意义。     

基于PXI总线的多通道程控电荷放大器设计

压电式传感器以其良好的性能在结构健康监测领域得到了广泛应用,而电荷放大器则是压电式传感器最主要的测量电路,但目前的独立电荷放大器体积较大,不适于系统集成.为此设计了一种基于外围设备互连总线(PXI)的插卡式多通道程控增益电荷放大器,它由电荷转换电路、滤波电路、反向跟随电路、PXI控制电路组成,实现放大倍数和灵敏度可调.经性能测试,设计的电荷放大器具有通频带宽、性能稳定、一致性好的优点,满足实际工程应用要求.     

基于主动监测的大型结构连接失效的远程监测

实际工程结构大且复杂,螺钉数目较多,失效模式增多且易发生混叠。针对现有的监测方法不能完全满足实际工程需要的问题,提出了有效的循环激励—依次传感方案,并建立了铝板结构中的验证系统,基于主动监测技术,采用模式识别方法实现结构上数目较多的螺钉松动判别。通过系统集成和网络通信与控制,实现远程实时螺钉松动监测系统。     

基于声发射技术的损伤诊断Agent研究

为解决实际大型结构的健康监测问题,首先针对大型铝板结构建立了多Agent系统,整个多Agent系统可实现压电传感器、光纤传感器、应变片传感器等不同传感器的选取和自组网络,自动实现声发射源监测、紧固件松动、应变分布监测等三种典型损伤监测。介绍了作为整个系统实现的基础工作之一的基于声发射技术的损伤诊断Agent的构造过程。通过具体试验,基于声发射技术,集成不同的时延判定方法,针对铝板、环氧板、碳纤维板进行了声发射源定位的诊断Agent研究。     

基于主体协作的盒段级结构健康监测系统

针对实际航空结构大而复杂,传感器数目种类多,损伤形式多样等特点,引用主体和移动主体技术到结构健康监测系统。以真实机翼盒段结构为研究对象,利用主体协作技术自动监测盒段上翼面中的冲击损伤、应变分布、上翼面与肋之间抽钉失效的3种常见损伤;利用先进的移动主体智能选择传输路径,自动丢弃无用传感数据,提高整个系统效率;利用主体的学习能力消除了环境等因素对判定结果的影响,并解决边界监测问题。