航天器部件故障建模：一种模型重构方法

"基于模型重构的航天器部件级故障建模方法 (2014年)" 本文介绍了一种创新的航天器部件级故障建模方法，该方法基于模型重构技术，旨在提供一种更加系统化和通用的故障分析手段。首先，从对象固有模型出发，通过模型重构来构建对象的故障模型，这确保了模型的一致性和规范性。在建模过程中，作者们定义了功能单元作为研究故障的基础单元，并设定了相应的划分标准。 建模过程分为六个关键步骤： 1. 对象仿真模型建立：创建对象的正常工作模型，这是故障分析的基础。 2. 对象功能单元划分：将对象分解成若干个功能独立的基本组件，便于深入分析。 3. 功能单元分析：对每个功能单元进行详细的功能和性能分析，了解其正常工作状态和可能的故障模式。 4. 功能单元故障建模：根据分析结果，构建每个功能单元的故障模型，描述其可能出现的故障行为。 5. 部件级故障建模：将单个功能单元的故障模型整合，形成整体部件的故障模型，考虑各单元间的相互影响。 6. 正常模型仿真与故障模型仿真结果对比：通过仿真比较正常运行模型和故障模型的行为差异，验证建模的准确性和有效性。 论文中以电动伺服系统的功率驱动器为例，详细展示了功能单元故障模型的建立过程。这种方法的优点在于易于操作，并且具有广泛的适用性，不仅适用于电动伺服系统，也适用于其他航天器部件的故障分析。它弥补了传统故障建模方法（如FMEA、故障树分析和失效物理技术）的不足，这些方法可能依赖于人为经验或仅关注特定层面的故障逻辑。 通过模型重构，该方法能够更全面地理解系统在故障状态下的行为，有助于提高航天器的可靠性设计和维护策略。此外，由于它强调功能单元，可以更好地捕捉到部件内部的故障模式，从而提前识别并预防潜在问题，对于航天器的安全性和任务成功率具有重要意义。这一研究成果为航天工程领域提供了新的故障分析工具和方法，对于提升航天器的故障诊断和健康管理能力具有重要的理论和实践价值。