基于数据驱动的航天电磁继电器贮存寿命预测方法研究

发布时间：2021-04-23 23:21

　　航天电磁继电器是国防武器装备系统以及宇航系统中起控制、信息传递及切换作用的主要基础电器元器件之一,广泛应用于航空、航天、国防军事工程等领域,承担信号传递、执行控制等功能,这就要求其可靠性指标具有极高的水平。在军事装备领域,现代武器装备往往会经过长时间的贮存过程,即具有“长期贮存,一次使用”的特点。因此,精确地对继电器贮存寿命进行预测,对于保障军事装备在其完整寿命期限内保持良好的战术性能起到关键作用。本文结合国内外研究现状,从寿命试验、试验数据分析、理论建模分析等方面入手,建立了完整的航天电磁继电器贮存寿命预测方案。首先介绍了航天电磁继电器的结构,从贮存失效的环境应力、失效模式以及失效机理三大基本要素出发进行研究。针对航天电磁继电器的贮存退化特性,确定了温度为导致失效的主要环境应力,在不同的应力等级下进行恒应力加速退化实验。给出了实验样品数量、实验检测数据,确定了实验方案,并针对实验方案设计了以电阻测试模块和时间测试模块为核心的试验测试的软硬件系统。通过贮存加速退化实验获得实验数据后,先利用散点图、箱线图进行直观的目视分析,得到了接触电阻存在上升趋势,吸合时间存在下降趋势的结论。然后进一... 

【文章来源】：江苏科技大学江苏省

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景
    1.2 研究目的与意义
    1.3 贮存寿命试验方法的国内外研究现状
    1.4 寿命预测的国内外研究现状
        1.4.1 基于神经网络的继电器寿命预测方法
        1.4.2 基于灰色理论的继电器寿命预测方法
        1.4.3 基于随机过程可靠性分析的现状
        1.4.4 其他方法
    1.5 本文主要研究内容
第2章 航天电磁继电器贮存寿命试验方法研究
    2.1 引言
    2.2 贮存失效机理分析
        2.2.1 研究对象分析
        2.2.2 贮存失效基本要素
        2.2.3 航天继电器常见贮存失效机理
    2.3 航天电磁继电器贮存寿命试验设计
    2.4 航天电磁继电器贮存寿命试验系统设计
        2.4.1 实验系统主要技术指标
        2.4.2 系统总体方案设计
    2.5 本章小结
第3章 试验数据预处理
    3.1 引言
    3.2 加速贮存退化试验结果分析
        3.2.1 试验检测数据图分析
        3.2.2 试验检测数据统计分析
        3.2.3 敏感参数的确定
    3.3 试验数据预处理
    3.4 小波去噪
        3.4.1 小波阈值去噪的基本思想
        3.4.2 小波阈值去噪步骤
        3.4.3 常用的小波函数
        3.4.4 阈值函数
        3.4.5 去噪效果评价
    3.5 数据处理结果
        3.5.1 四种阈值选择方式的对比
        3.5.2 Scal的比较
        3.5.3 不同小波基及分解层数的比较
    3.6 本章小结
第4章 基于随机过程的贮存可靠性分析
    4.1 引言
    4.2 Wiener退化过程
        4.2.1 标准Wiener过程
        4.2.2 漂移Wiener过程
    4.3 基于Wiener过程的退化建模及验证分析
        4.3.1 航天电磁继电器Wiener退化过程的详细建模步骤
        4.3.2 Wiener过程建模的辨识过程
        4.3.3 基于Wiener过程的贮存寿命预测实现
    4.4 本章小结
第5章 基于智能算法的航天电磁继电器贮存寿命预测方法
    5.1 引言
    5.2 灰色理论
    5.3 BP神经网络
        5.3.1 人工神经网络的发展
        5.3.2 BP神经网络
    5.4 灰色神经网络贮存寿命预测
    5.5 果蝇优化算法训练灰色神经网络参数
        5.5.1 GNN的优化方向
        5.5.2 果蝇优化算法
        5.5.3 果蝇算法优化灰色神经网络参数
        5.5.4 预测方法比较分析
    5.6 本章小结
总结与展望
    总结
    展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研成果
致谢



本文编号：3156234