模拟Orion SpaceCraft的电力系统以验证设计，测试故障条件和验证系统性能
使用Si金宝appmulink和Simscape Electrice模型太阳能阵列，电池和完整的系统，并为各种任务配置文件运行模拟
“通过Simscape Electrical，我们创建了一个集成的电力系统模型，将电气和热领域连接起来，所以我们在任务级模拟中获得了完整的图像。如果我们需要为驱动太阳能电池阵的马达建模，我们也有能力整合这些机械部件。”
Hector Hernandez，洛克希德马丁
美国宇航局的猎户座宇宙飞船。
美国宇航局的猎户座宇宙飞船将有能力将人类送往包括火星在内的外太空目的地。猎户座计划已经成功地完成了在地球轨道上的探索飞行测试1 (EFT-1)任务，洛克希德·马丁公司的工程师正在为探索任务1 (EM-1)工作乘员模块，一个绕月无人飞行。
四个太阳能阵列和四个锂离子电池组件将为Orion航天器寿命支持，推进，指导和其他系统供电。金宝app为确保这些系统在冗长的深度空间任务上进行足够的电力，洛克希德马丁工程师使用使用Simulink开发的Orion Power系统的模型运行模拟金宝app®和Simscape电气™。
“我们在Simulink中创建的MultiLode电源模型使我们能够使用先前使用的金宝app单节点模型来运行更大的保真度，而我们以前使用的单节点模型可以运行，”洛克希德马丁的Orion铅电力系统分析师赫克隆埃尔纽德斯说。“Simscape Electrical使得为全电网更容易模拟并模拟更现实的行为。我们现在有能力测量各种组件上的电压下降，这使我们更深入了解系统的电能质量。“
几年前，洛克希德马丁工程师使用微软开发了NASA的星座计划的电力系统型号®excel.®和Visual Basic®应用程序(VBA)。然而，当工程师们试图检查越来越多的测试用例时，模型速度变慢，偶尔还会坠毁。因为它是一个单节点电源模型，团队不能使用它来评估整个系统的电压降或评估电能质量要求。
洛·马公司需要创建“猎户座”动力系统的多节点模型，包括它的发电、存储和分配组件，然后运行仿真来验证设计，测试故障条件，验证系统性能，并执行任务分析。他们想要一个可视化的模型，他们的NASA同事可以立即理解，而不必检查低级代码。
猎户座电力系统模型。该模型使工程师能够模拟许多任务配置文件，以验证系统性能和功能。
洛克希德马丁工程师使用Simulink和Simscape El金宝appectrice模型，并模拟Orion SpaceCraft的电力系统。
为了模拟太阳阵列，团队创建了一种以Simscape™语言编写的自定义太阳能电池模型。为了计算阵列的精确电流 - 电压（iv）曲线，该模型考虑了每个翼的单元的数量，太阳能阵列的指向角度，阴影和热效应，如太阳能，行星红外和反照。还考虑了诸如辐射，污染和碰撞和微晶体和轨道碎片的辐射，污染和碰撞等性能劣化因子。
接下来，该团队使用Simscape Electrical组件库中的标准块和使用Simscape语言开发的自定义块的组合创建了锂离子电池模型。该模型考虑了电池滞后效应、温度和电池荷电状态。
继续使用Simscape语言，该团队创建了一个定制的功率负载块，以模拟飞船推进、导航和其他系统在整个任务中开关和关闭时产生的变化负载。利用集成电力系统模型，该团队对各种任务轮廓进行了仿真。他们监测任务和负载变化，以评估开发期间的电力影响，模拟故障场景，包括电池故障、开关卡住、太阳能阵列在上升和轨道阶段的故障。这些结果被用于指导任务机会和失败案例协议的制定。
他们还模拟了许多任务型材，以确保正确的情况下大小正确，并项目在小时长的日食方案期间如何执行电力系统。这些模拟的输入是命令系统状态和使用MATLAB生成的加载配置文件的时间表®。
该团队使用MATLAB对仿真结果进行了后处理和可视化，并与NASA国际空间站内部动力系统模拟器生成的结果进行了验证。
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