高可靠嵌入式系统广泛应用于航天、核电、高铁等关系国家战略与安全的领域中,其电源的可靠性直接影响系统的安全性,并成为电子信息和能源学科的研究热点。在影响电源可靠性的关键因素中,功率模块劣化占据主导地位,如何在运行中动态获取功率模块的劣化状态、预测剩余使用寿命已成为研究的焦点。因此,本研究拟建立功率模块劣化过程的非线性时变行为模型,基于时变状态方程解不稳定性的泛函理论探讨劣化动态演变过程,改传统劣化分析的结构性、统计性建模方式为行为性、解析性建模方式;提出基于Volterra级数的非侵入式功率模块劣化状态在线获取方法,以驱动信号为非侵入式激励,用Volterra级数频域核抽取劣化特征,变劣化状态在线不可测为可测;在此基础上,提出功率模块剩余使用寿命的动态预测算法,改传统离线统计分析为在线预测。为高可靠嵌入式系统电源健康状态预测与智能管理奠定理论基础,为提高其可靠性、可维护性提供新思路和新方法。
英文主题词Embedded system;Power modules;Degradation;Volterra;Remaining useful life