随着现代武器装备向高精尖发展,新型负载尤其是非线性负载日趋多样化,车辆电源以其运行稳定和供电可靠,已成为野外作战训练时军队武器装备不可或缺的电能来源,如何确保战训时车辆电源带载的安全、可靠性,以及如何在车辆电源出现故障时迅速、准确地定位故障发生的位置,即如何用好、管好车辆电源,已成为一项意义重大且亟待解决的工作。基于此,本文以30k W车辆电源为背景,主要进行了以下几方面的研究工作:1)车辆电源的建模与模型校准本文从30k W车辆电源的组成及其内部结构出发,将其划分为柴油机及其调速系统与发电机及其励磁系统两大子系统,建立了车辆电源系统及线性负载模型与系统仿真,并结合发电机特性曲线修正了其运行中的边界;依据GJB1488-1992中9大性能指标和GJB235A-1997中4类电站分类准则,在30k W机组测试平台上进行了相关的实体试验,并与所建模型下的同类仿真实验结果进行了对比分析,验证了所建仿真平台的可用性。2)车辆电源与一类非线性负载匹配的预测建模考虑实际战训中的非线性负载类型的多样性与建模的复杂性,在建立了准确的车辆电源模型后,重点针对一类应用最为广泛的单相不可控整流电容滤波型非线性负载进行了深入的仿真研究。首先建立了此类非线性负载的仿真模型;其次,在不同负载功率和不同直流电压纹波率下,通过一系列仿真实验,获取了相关的数据;最后,采用ELM方法分别建立了车辆电源非线性带载能力预测模型、特定直流电压纹波下非线性负载最佳滤波电容匹配预测模型,并在GUI下得以实现,为30k W车辆电源实际承载一类非线性负载提供了依据。3)车辆电源故障诊断方法研究考虑到军方用户对车辆电源故障诊断与维修定位的需求,在已建立的车辆电源仿真模型的基础上,重点针对车辆电源常见故障类型的故障诊断进行方法研究。首先,根据车辆电源在实际使用中的常见故障确定了本文所要研究的故障类型;其次,在深入分析车辆电源工作机理并总结专家经验的基础上,确定了故障征兆与原因的对应关系;接着在已建立的车辆电源仿真平台上进行了故障类型故障模拟实验,并采集各类故障下的样本数据;最后,采用PNN方法建立了车辆电源常见故障分类模型,并通过GUI人机交互界面给出指示,实现了车辆电源常见故障的诊断,为军方用户及时维护提供了依据。