地線網(wǎng)絡(luò)測(cè)試節(jié)點(diǎn)優(yōu)化及故障診斷技術(shù)研究.pdf

1、儀器或設(shè)備在工作時(shí)都需要安全接地,尤其像衛(wèi)星、航天器等航天領(lǐng)域的電子系統(tǒng),其地線系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài),對(duì)保障設(shè)備及人員的安全起著至關(guān)重要的作用。支路電阻特性是地線系統(tǒng)中最重要的性能指標(biāo),然而,受到環(huán)境的影響或鋪設(shè)時(shí)的質(zhì)量缺陷,網(wǎng)絡(luò)支路常常發(fā)生腐蝕、斷裂等現(xiàn)象,導(dǎo)致地線系統(tǒng)失效,形成嚴(yán)重的事故隱患。傳統(tǒng)的地線網(wǎng)絡(luò)故障診斷方法,缺少對(duì)測(cè)試節(jié)點(diǎn)優(yōu)化技術(shù)的研究,其測(cè)試成本高,因此,需要開展地線網(wǎng)絡(luò)測(cè)試節(jié)點(diǎn)優(yōu)化及故障診斷技

2、術(shù)的研究,開發(fā)相應(yīng)的故障診斷系統(tǒng),使其廣泛用于國(guó)防、軍事及國(guó)民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域。
　　本文首先研究了適用于地線網(wǎng)絡(luò)的故障診斷算法,通過(guò)對(duì)地線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行建模分析,將最小二乘參數(shù)估計(jì)應(yīng)用到了支路電阻診斷上，對(duì)算法的可信度進(jìn)行了分析,并將算法改進(jìn)為序貫算法,從而更適于參數(shù)的在線估計(jì)。其次,對(duì)地線網(wǎng)絡(luò)的可測(cè)性進(jìn)行了分析與研究,借助分層約簡(jiǎn)的方法,對(duì)地線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行逐層化簡(jiǎn),從而給出支路故障的判定方法。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究了基于遺傳算法的測(cè)試優(yōu)化技術(shù),

3、最終給出了可及節(jié)點(diǎn)的最佳分布方案。然后,對(duì)故障診斷系統(tǒng)進(jìn)行了總體設(shè)計(jì),主要包括上位機(jī)診斷軟件和硬件測(cè)試電路兩部分。上位機(jī)軟件是整個(gè)系統(tǒng)的控制中樞,按照模塊化的設(shè)計(jì)思想分別完成了基本算法、優(yōu)化技術(shù)、儀器驅(qū)動(dòng)及人機(jī)交互界面的程序設(shè)計(jì);硬件電路主要完成了通道開關(guān)矩陣、通訊接口轉(zhuǎn)化電路、CPLD總線控制器及子控制器的設(shè)計(jì)。最后,制作了用于測(cè)試的地線網(wǎng)絡(luò)模型,并利用搭建的故障診斷實(shí)驗(yàn)平臺(tái)對(duì)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行整體測(cè)試,將采集到的測(cè)試數(shù)據(jù)送回上位機(jī)進(jìn)行故障