نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 هیات علمی/پژوهشکده رانشگرهای فضایی

2 سرپرست گروه عملگر/پژوهشکده رانشگرهای فضایی

3 پژوهشکده رانشگرهای فضایی، تبریز

4 دانشگاه صنعتی شریف

چکیده

در این مقاله، به نتایج فرایند تحلیل حالات خرابی بالقوه بر روی محصول عملیاتی عملگر کنترل وضعیت چرخ عکس‌العملی پرداخته شده و نسبت به رفع یا کاهش اثرات حالات خرابی شناسایی شده اقدام می‌شود. تکنیک تجزیه و تحلیل حالات خرابی و اثرات آنها، به عنوان اولین تکنیک در اجابت الزامات قابلیت اطمینان در طراحی است. در این راستا، بلوک دیاگرام جریان کارکردی چرخ عکس-العملی برای اولین بار ارائه و وابستگی کارکردها به‌صورت استاتیکی در قالب ماتریسی نمایش داده شده است و برای تعیین چگونگی تشخیص عیب احتمالی و همچنین رفع آن در صورت رخداد، تحلیل‌های اثر خرابی صورت می‌پذیرد. برای رسیدن به این هدف، بخش‌های مختلف این عملگر مشخص شده و حالات خرابی آنها و علت خرابی‌های هر بخش و همچنین اثرات خرابی سطوح مختلف به صورت محلی، در سطح تجهیز، در سطح زیرسیستم و در سطح سیستم مشخص می‌شود. علاوه بر این، راه‌ تشخیص خرابی و مقابله با اثر خرابی نیز ارائه و تحلیل مرتبط انجام می‌شود که به صورت یک تحلیل کمی بوده و پارامترهای شدت اثر خطا، عدد احتمال و عدد بحرانی‌بودن، محاسبه و آیتم‌های بحرانی تعیین می‌شود. در ادامه، بر اساس بخش‌های بحرانی شناسایی شده، فهرست اقلام بحرانی نیز استخراج می‌شود. اطلاعات استخراج شده از تجزیه و تحلیل حالات خرابی و اثرات آن‌ها ضمن کمک به بهبود قابلیت اطمینان طراحی عملگر چرخ عکس‌العملی، داده‌های مهمی را برای مدیریت خرابی و خطا در مراحل تست و ماموریت در اختیار طراح قرار می‌دهد

کلیدواژه‌ها

موضوعات

## Failure modes, effects (and criticality) analysis (FMEA/FMECA),ECSS-Q-ST-30-02C, 2009. ##
##W. Gılchrıst,. "Modeling failure mode and effect analysis," International Journal of Quality & Reliability Management vol 10, no 5, pp. 16-23 ,1993.##
##H. Hatami Nasab, M.R Afzalabadi., M.H Afzalabadi, “Using FMEA Technique in Risk analysis”, The First International Conference of Oil – Gas – Petrochemical and Power Plant, ICOGPP, 2012.##
## Y. Chen, C. Ye, B. Liu,; R. Kang, , “Status of FMECA Research and Engineering Application,” In Proceedings of the IEEE 2012 Prognostics and System Health Management Conference, Beijing, China, 23–25, May 2012. ##
## Failure Modes and Effects Analysis (FMEA)—A Bibliography NASA. NASA/SP—2000-6110; NASA:Washington,  DC, USA, 2000.##
## M. Culjkovic, B. von Guérard, "Choice of RAMS analyses to increase the cost efficiency of risk management process,” In Proceedings of the Product Assurance Symposium and Software Product Assurance Workshop, Noordwijk, The Netherlands, 19–21; pp. 71–75. 1996.##
## F. Mozaffari,; A. Eidi, L. Mohammadi,; Z .Alavi, "Implementation of FMEA to improve the reliability of GEO satellite payload,” In Proceedings of the 2013 Annual Reliability and Maintainability Symposium (RAMS), Orlando, FL, USA, vol. 28, pp. 2–7, 2013.##
##S. Bungo," Reliability Analysis of SWAMPSAT," M.S Thesis, University of Florida, Gainesville, FL, USA,; pp. 1–157. 2011.##
## M.C Sinor.; “The failure analysis matrix: A usable model for ranking solutions to failures in information systems”, Nova Southeastern University, 2000.##
## J. Lim, H.-W. Lim," Study on failure prediciton method of BLDC motor driver," J. Adv. Eng. Technol. vol  9, no2, pp. 105–109, 2016. ##
##] L. Wang, Z. Liu, H. Xue, B. Wan," Life prediction of DC motor using time series analysis based on accelerated degradation test-ing," Res. J. Appl. Sci. Eng. Technol. vol 6, no 24, pp. 4553–4558, 2013.##
## D. Zheng et al," Study on the life prediction of induction motors based on accelerated degradation testing method," in 9th International  Conference  on  Reliability,  Maintainability  and  Safety (ICRMS), IEEE , 2011.##
## S.A Asundi, N.G Fitz-Coy," CubeSat mission design based on a systems engineering approach," In Proceedings of the IEEE Aerospace Conference, Big Sky, MT, USA, pp. 1–9, 2–9, March 2013.##
## M.J. Sidi, Spacecraft dynamics and control: a practical engineering approach, vol. 7, Cambridge University Press: Cambridge, 2000.##
## M. Navabi, M. Hosseini," Modeling and Spacecraft Attitude Control Using Reaction Wheel with Feedback Linearization." its Performance Study Subject to Power and EULERINT. Modares Mechanical Engineering.; vol 18, no1, pp.51-61. 2018 (in persian).##
## H. Miri Rokn abadi, et al." Spacecraft Optimal Attitude Control by means of Reaction Wheels." Journal of space science & technology; vol 2, no 5, pp. 35-42. 2009.##
## D. Hu, A. Sarosh, Y.-F. Dong," A novel KFCM-based fault diagnosis method for unknown faults in satellite reaction wheels," ISA Trans, vol 51 ,pp. 309–316, 2012.##
## A.Rahimi,K. Dev Kumar Hekmat, Ali ghanbari ,"Fault estimation of satellite reaction wheels using covariance based adaptive unscented Kalman filter," Acta Astronautica  vol 134,  pp. 159-169, May 2017.##
##MR Abedini, M.Abedi " Design of a robust fault-tolerant control algorithm based on failure mode effects criticality analysis for a three-axis satellite," Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part G: Journal of Aerospace Engineering,vol 233, no1, pp.91-110.,2019.##
##Liming FAN, Hai HUANG, Kaixing ZHOU," Robust fault-tolerant attitude control for satellite with multiple uncertainties and actuator faults ",Chinese Journal of Aeronautics ,vol 33, no 12 , pp. 3380-339,. 2020.##
##C. Liu, G. Vukovich, Z.W. Sun, et al," Observer-based fault-tolerant attitude control for spacecraft with input delay J Guid Control Dyn," vol 41, no 9,  2018.##
## H. Gao, G.F. Ma, Y.Y. Lyu, et al.," Data-driven model-free adaptive attitude control of partially constrained combined spacecraft with external disturbances and input saturation," Chin J Aeronaut, vol 32, no5,  pp. 1281-1293, 2019.##