小卫星供配电测试系统研制

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1、工学硕士学位论文小卫星供配电测试系统研制DEVELOPMENTOFTESTSYSTEMFORMICROSATELLITEPOWERANDDISTRIBUTIONSYSTEM朱秋扬哈尔滨工业大学2015年6月国内图书分类号：V556学校代码：10213国际图书分类号：621.3密级：公开工学硕士学位论文小卫星供配电测试系统研制硕士研究生：朱秋扬导师：彭喜元教授申请学位级别：工学硕士学科、专业：仪器科学与技术所在单位：自动化测试与控制系答辩日期：2015年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学Classif

2、iedIndex:V556U.D.C.:621.3ThesisfortheMasterDegreeinEngineeringDEVELOPMENTOFTESTSYSTEMFORMICROSATELLITEPOWERSUPPLYANDDISTRIBUTIONSYSTEMCandidate：ZhuQiuYangSupervisor：Prof.PengXiyuanAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：InstrumentationSc

3、ienceandTechnologyUnit:DepartmentofAutomaticTestandControlDateofOralExamination：June,2015University：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要卫星供配电分系统作为卫星的关键分系统之一，承担着产生电能，储存电能，监测供配电分系统运行并且调整供配电，使供需处于最佳平衡状态的重要任务。因此，研制出性能优越小卫星供配电测试系统，在地面测试过程中，对供配电分系统进

4、行全面、严格、可靠、快速的测试对提高卫星供配电分系统在轨工作稳定性，缩短小卫星发射服役周期具有重要意义。针对目前国内卫星供配电测试系统多针对大型系列化卫星进行设计，体积较大，实时性不高，功能不够完善等问题，本文采用了虚拟仪器的设计思想，研制了一套小型化、功能完善可靠的小卫星供配电测试系统。本文在详尽分析设计要求的基础之上，把测试需求归结为完成对三种信号类型的处理，分别是开入量、开出量和模拟量。并以信号类型的划分作为基础，设计和论证了小卫星供配电测试系统的总体设计方案，将系统分为模拟电源、信号调理单

5、元、测控单元三大部分，完成了测试系统的软硬件总体方案设计。硬件设计层面，本文采用了LXI+PCI架构，按照处理信号类型的不同，又将每个部分进一步细分，模拟电源包括太阳能阵列模拟器和恒压电源，信号调理单元划分成信号调理模块和通断及状态控制模块，测控单元包含开出量板卡、模拟量采集卡和多功能采集卡。详细叙述了各个模块及板卡的选型或者硬件设计。并针对系统的关键技术，电源输出通路切换技术和火工品脉冲变换电路做了详细阐述。软件设计层面，供配电测试系统以LabVIEW作为软件开发平台，以工控机作为运行平台。详细

6、阐述了软件设计中的关键技术和各个子功能模块、软件界面的设计。关键技术包括：生产者/消费者开发框架，虚拟仪器控制技术以及TDMS格式存储技术。最后，本文介绍了供配电测试系统的测试方法和过程，并对测试结果进行了误差分析。测试结果表明，本文研制供配电测试系统各项功能和技术指标符合研制任务要求，应用于某像卫星的实际测试。关键词供配电测试；小卫星；虚拟仪器；LXI；LabVIEW；TDMS-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractAsoneofkeysubsystemsinsatellites,e

7、lectricalpowersubsystemundertakestheimportanttasksofproducingelectricity,storingelectricity,monitoringtheoperationofthesubsystemandadjustingelectricalpower,tomaintainthebeststateofsupply-demandbalance.Therefore,thedevelopmentofmicro-satellitepowersupp

8、lyanddistributionsystemwithsuperiorperformanceisofgreatsignificance,ingroundtesting,inimprovingthestabilityofelectricalpowersubsysteminon-orbitworking,throughthorough,strict,reliableandquicktestofthesystem,andshorteningtheservicecycleofmicro-s