基于数据的动量轮寿命预测方法研究

发布时间：2017-10-27 23:26

  本文关键词：基于数据的动量轮寿命预测方法研究

  更多相关文章： 寿命预测 多退化量 Copula函数 动量轮可靠性

【摘要】：动量轮是卫星姿态控制系统的关键部件,对卫星的可靠性及整体寿命有直接影响。然而,动量轮属于长寿命、高可靠度的航天类产品,在一定时间内很难获取大样本的寿命试验数据。因此,基于传统方法(如寿命加速试验)的寿命预测技术难以适用。动量轮在运行过程中可产生蕴含动量轮寿命信息的性能退化数据。因此,本文研究基于数据的动量轮寿命预测方法,主要工作和研究成果总结如下。1.研究了基于单退化量的寿命预测方法。分析了影响动量轮寿命的主要因素,选择动量轮润滑剂剩余量和电流作为表征动量轮寿命的退化量,建立单退化量下的动量轮寿命预测模型,并利用试验和仿真数据进行了模型验证。2.提出一种基于Copula函数的多退化量下的寿命预测方法。该方法通过Copula函数族来描述多退化量(润滑剂剩余量和电流)之间的相关性,基于各单退化量下动量轮寿命的边缘分布,得到动量轮寿命的联合分布函数,最后应用AIC(Akaike Information Criterion)准则评价Copula函数的适用性。3.针对卫星动量轮退化变量的不完整数据问题,分析了动量轮电流数据可能的缺失模式,选择回归法和最大似然法进行缺失值填充,分析比较了两种缺失值填充算法的准确性。
【关键词】：寿命预测 多退化量 Copula函数 动量轮可靠性
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：V448.2
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 缩略词10-11
• 注释表11-12
• 第一章 绪论12-22
• 1.1 课题背景与意义12
• 1.2 寿命预测的相关概念及方法概述12-18
• 1.2.1 寿命预测相关概念12-14
• 1.2.2 寿命预测方法发展现状14-18
• 1.3 卫星动量轮系统简介18-21
• 1.3.1 动量轮三轴姿态稳定系统18-19
• 1.3.2 动量轮寿命的相关研究进展19-21
• 1.4 论文研究内容与结构21-22
• 第二章 基于单退化量的寿命预测建模22-33
• 2.1 引言22
• 2.2 动量轮退化关键因素选择22-24
• 2.3 性能退化函数模型24-26
• 2.4 单退化量下的寿命预测模型26-28
• 2.4.1 基于润滑剂的动量轮退化模型26-27
• 2.4.2 基于电流的动量轮退化模型27-28
• 2.5 仿真结果及分析28-31
• 2.5.1 润滑剂退化模型仿真28-30
• 2.5.2 电流退化模型仿真30-31
• 2.6 本章小结31-33
• 第三章 基于多退化量的寿命预测建模33-48
• 3.1 引言33
• 3.2 COPULA函数相关概念介绍33-38
• 3.2.1 Copula函数定义33-34
• 3.2.2 二元Copula函数的尾部相关性34-36
• 3.2.3 参数估计36-38
• 3.3 多退化量下的寿命预测模型38-45
• 3.3.1 基于多退化量的寿命预测建模38-39
• 3.3.2 仿真结果及分析39-45
• 3.4 模型评价45-47
• 3.4.1 模型评价方法45-46
• 3.4.2 评价结果46-47
• 3.5 本章小结47-48
• 第四章 动量轮电流缺失数据分析及填充48-63
• 4.1 引言48-54
• 4.1.1 缺失数据模式48-50
• 4.1.2 导致数据缺失的机制50-51
• 4.1.3 缺失数据方法的分类51-54
• 4.2 SPSS软件及应用54-55
• 4.3 动量轮电流缺失值的填充55-58
• 4.3.1 利用SPSS填充缺失值的步骤55-57
• 4.3.2 不同模式下的缺失值填充57-58
• 4.4 填充值与完整观测值的对比分析58-62
• 4.5 本章小结62-63
• 第五章 总结与展望63-65
• 5.1 工作总结63-64
• 5.2 展望64-65
• 参考文献65-71
• 致谢71-72
• 在攻读硕士学位期间发表的学术论文目录和参加科研情况72-73
• 附录73

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本文编号：1105655