地线系统直流电阻特性辨识技术研究-电气工程专业论文.docxVIP

Classified Index: TP274+.2 U.D.C: 621.38 Dissertation for the Doctoral Degree in Engineering RESEARCH ON DC RESISTANCE CHARACTERISTICS IDENTIFICATION TECHNIQUE OF GROUND SYSTEM Candidate： Li Yang Supervisor： Prof. Yang Chunling Academic Degree Applied for： Master of Engineering Speciality： Electrical Engineering Affiliation： School of Electrical Engineering Date of Defence： June, 2011 Degree-Conferring-Institution： Harbin Institute of Technology 摘 摘 要 - - I - 摘 要 地线系统作为航天航空电子设施中重要的组成部分，是保障装备安全稳定 运行的设施，其直流电阻特性是地线系统中重要的指标，直接影响地线的工作 状况与性能。由于断裂、腐蚀等因素引起的支路阻值变化而导致地线系统失效 的现象较为常见，而且网络支路并联条件复杂，因此需要开展专门的直流特性 辨识技术的研究，建立测试辨识系统。 本文根据实际需要研制出地线网络直流电阻自动测试分析系统，通过对地 线网络进行仿真分析和实际测试，完成对地线网络中支路电阻的辨识操作，以 确定地线系统的工作运行状况，同时提出针对地线网络的参数辨识方法。 本文首先对电阻网络支路电阻辨识方法进行研究。根据所建立的地线网络 模型，在对系统参数辨识和基于时间序列递推的最小二乘辨识法进行研究的基 础上，提出了地线电阻辨识算法，分析了系统辨识算法的可信度。同时通过对 几种不同的电阻网络结构进行仿真分析来确定算法辨识的精度。 本文对地线网络电阻自动测试系统进行整体设计，根据不确定度要求分配 系统的精度指标。系统分为计算机控制模块、激励和测试仪器、辨识软件模块 和地线网络模型四个部分。 本文分别设计了系统的硬件和软件。硬件的设计主要包括：采用 CPLD 完 成的 RS-232 接口扩展的硬件设计；可程控通道开关矩阵设计，根据软件控制流 程配合测试仪器完成对地线网络施加激励和收回观测响应的工作，系统中各个 模块均通过 485 总线进行通讯。上位机软件的设计主要包括：算法程序设计、 仪器控制程序和人机交互界面程序的设计。 本文对系统进行整体测试，通过对自制的地线网络模型的测试辨识来检测 系统的工作性能，并对系统在仿真软件和实测模式两种情况下的辨识结果进行 了分析比较，结合软件曲线分析检验了地线辨识系统的参数估计效果与精度。 关键词：系统辨识；电阻网络；虚拟仪器；地线辨识系统 Abs Abstract - - II - Abstract Ground resistor network system, as an important component of the aerospace electronic facility, is keeping the facilities and equipment operation safe and stable, The DC resistance characteristic is an important indicator of the ground system, which directly affects the ground system’s working condition and performance. The phenomenon of ground system failure caused by factors such as fault slip corrosion and resistance change in the ground system is more common today. The complex conditions of the ground network, such as resistor branch in parallel, cause a need for the special recognition of the resistor network technology research, and a require of automatic test and identification system. The paper researches the res