基于随机Petri网的星载展开天线故障传播分析研究

摘要

为了保证星载展开天线的正常运行,在设计、试验或者发射进入太空后的展开过程中,对其展开形状、展开过程的状态进行实时在线监控是十分必要而有意义的。一旦出现某些故障,就必须做出及时的对策。
　　 本文主要是对某星载展开天线系统进行了基于故障树和Petri网的故障传播分析,并编写了对应的分析应用软件。首先,借鉴相关的文献资料,建立了星载展开天线展开失效的故障树模型。其次,应用故障树模型与Petri网之间的转换原理,将故障树模型转换成Petri网模型,同时定义了该网络的属性。再次,从理论上分析了故障传播的预判原理,编写程序,对天线系统模拟了一次故障发生,并得到了预期的效果。最后,编写星载展开天线故障传播分析软件。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 可靠性工程及其发展

1.2 大型星载展开天线可靠性研究

1.3 可靠性理论的发展[1-2]

1.4 课题研究意义

1.5 论文的安排内容

第二章 PETRI网基础知识

2.1 PETRI网基本概念

2.1.1 网的结构[16,17,20]

2.1.2 Petri网的图形表示

2.1.3 网的前集、后集、单纯网、有限网

2.1.4 网的容量、标识和权

2.2 PETRI网系统

2.3 网的执行

2.3.1 点火规则

2.3.2 变迁发生的后果

2.4 引入禁止弧的PETRI网[21,22](GSPN)

2.5 PETRI网的行为

2.5.1 同步关系[21]

2.5.2 冲突关系[21]

2.5.3 并发关系[21]¨

2.6 可达树和可达图

2.6.1 可达图[21]

2.6.2 可达树[18,19]

2.7 关联矩阵

2.8 本章小结

第三章 天线展开原理及PETRI网建模

3.1 天线的展开机构工作原理[3]

3.2 星载展开天线的故障模式识别及系统建模[3]

3.2.1 星载天线的Petri网结构模型

3.2.2 网的动态性能

3.3 系统动态变化过程求解

3.4 本章小结

第四章 基于PETRI网的故障传播与诊断研究

4.1 诊断的依据

4.2 故障传播与诊断过程分析

4.3 模拟故障传播与诊断过程分析

4.4 天线展开故障的危害度等级

4.5 PETRI网在可靠性工程中的其他应用

4.5.1 Petri网在故障树分析计算中的应用

4.5.2 基于Petri网的动态可靠性分析

4.6 本章小节

第五章 星载展开天线故障传播分析软件设计

5.1 天线故障传播软件介绍

5.2 利用模拟故障测试该软件

5.3 本章小节

第六章 总结与展望

致谢

参考文献