基于等拓扑网—概率网的飞机电源系统可靠性分析研究

发布时间：2020-11-02 00:36

　　 飞机电源系统是保证飞机飞离地面及完成各类飞行任务的重要组成系统之一,电源系统的性能是障机载用电设备功能正常与否的决定性因素,其可靠性是飞行安全运行的重要保证。汇流条是电源系统发电环节和配电环节的重要连接部分,飞机机载耗电设备主要通过汇流条直接用电,电源系统有多个汇流条,每个汇流条连接一个或多个用电设备,因此电源系统终端汇流条正常提供电能的可靠性决定了飞机电源系统的供电可靠性。通过合适的复杂系统可靠性建模与分析方法对电源系统终端汇流条供电可靠性进行分析,对确定飞机电源系统供电可靠性乃至飞机的运行可靠性具有重要的意义。在深入研究分析飞机电源系统的功能结构和供电原理的基础上,针对飞机电源系统终端汇流条的供电可靠度进行分析,提出了通过建立飞机电源系统的等拓扑网络-概率网进行汇流条供电可靠度分析的方法。首先,依据电源系统的工作原理,确定其系统功能结构图,划分系统功能结构图中元件的输入流与输出流映射关系;然后,依据系统中元件的映射关系,建立元件对应的同名节点以及同名辅助节点,进而建立定性描述系统功能结构图的等拓扑结构网络;最后,通过描述等拓扑网络节点故障传递过程,结合节点功能状态的二态、三态建模方法,定量描述各节点与父节点故障传递关系,建立节点的条件概率表,形成可计算汇流条供电可靠度的概率网络模型。针对所提出的飞机电源系统等拓扑网和概率网建立的方法,为提高建模效率,设计了过程实现的算法,以实现“系统功能结构图—等拓扑网络”自动建立。首先,根据元件的输入流、输出流等属性建立元件输入-输出关系描述表,并根据节点建模方法建立等拓扑网络节点;然后根据各个节点与其父节点之间的相关关系生成连接关系矩阵,实现系统功能结构图向等功能拓扑网络的自动转换;最后,将构建的等功能拓扑网络节点分为根节点、无同名父节点的中间节点和有同名父节点的中间节点三类节点,生成三类节点的条件概率表,进而获得整个电源系统的概率网。为了验证所提出的飞机电源系统可靠性建模与分析方法与实施算法的有效性,以某大型飞机电源系统为例,利用所提方法分别建立了该型飞机电源系统的等拓扑网和概率网,实现了飞机电源系统中汇流条供电可靠度的计算;通过编写最小路径集算法,进行汇流条可靠度计算,计算结果验证了本文所提的可靠性建模与分析方法的正确性,表明所建立的可靠性分析模型能够快速准确的计算飞机电源系统所有汇流条的供电可靠性。
【学位单位】：西安理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：V242.2
【部分图文】：

流条可靠度计算分析用等拓网络建模原理建立了飞机电源系统的等拓扑网络，结合节点的条件完成等拓网络的概率网构建，利用软件 Samiam 可完成叶节点的可靠度的第三章所建飞机电源系统的等拓扑网络，建立节点以及节点之间的连接关件概率表的原理为没一个节点建立条件概率，如图 5-1（a-c）所示，以节 LGBUS-3 的条件概率分布为例，当完成所有节点的条件概率表建立，就形条供电可靠度的概率网，如图 5-2 所示，因模型较大，所以为交流电网的概a））和直流电网的概率网见图（5-2（b））。（a）LG 的条件概率（b）LGB的条件概率分布

38（b）直流电网的概率网图 5-2 飞机电源系统的概率网Fig. 5-2 Probabilistic Network ofAircraft Electric Power System5.2 等拓扑网算法设计5.2.1 算法原理为系统功能结构图能自动生成同等功能的等拓扑网络，建立功能元件的输入流和输出流关系表，依据电流输入和输出的映射关系设计实现等拓扑网络的算法，步骤如下。Step1：根据系统功能图为系统各元件建立输入输出关系描述表格。

RDCESSBUS Wu BTB10LDCESSBUS Wu BTB9BTB9 LDCESSBUS FEDCESSBUSBTB9 FEDCESSBUS LDCESSBUSBTB10 FEDCESSBUS RDCESSBUSBTB10 RDCESSBUS FEDCESSBUSFEDCESSBUS BTB10 TRU3B BTB9 FCBATBFEDCESSBUS BTB9 TRU3B BTB10 FCBATBFEDCESSBUS INV BTB9 BTB10 FCBATBFEDCESSBUS Wu BTB9BTB10FCBATBTRU3BBATB LDCESSBUS BATFCBATB FEDCESSBUS FCBATMBATB RDCESSBUS MAINBATBAT BATB WuFCBAT FCBATB WuMAINBAT MBATB Wu元件的输入与输出关系表，运行程序，得到飞机电源系统的等拓扑网络以及
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本文编号：2866323