随着航空、航天事业的不断发展及其安全性、可靠性要求的提高,作为提高安全性的有效手段,飞机健康管理技术得到越来越多的关注。飞机电源系统故障预测是飞机健康管理重要组成部分,而飞机电源系统的故障预测的关键在于对电力电子电路的故障预测,因此对电力电子电路故障预测关键技术的研究具有重要的意义。本文分析了电力电子电路故障预测技术的研究意义、国内外研究现状,以及存在难点和发展趋势;介绍了电力电子器件的失效率分布及其故障模式,重点分析了失效率最高的电解电容器的主要特性;研究了基于时域分析、FFT频域分析和纹波电压近似计算的三种电解电容器特征参数提取方法,以Buck和Boost电路为例,对三种特征参数提取方法进行了验证和对比;研究了基于混杂模型、非线性最小二乘法和遗传算法的三种电力电子电路参数辨识方法,以Buck电路为例,对三种参数辨识方法进行了验证;研究了电力电子电路系统级特征参数提取方法,以Buck电路为例,对系统级特征参数提取方法进行了验证评估;研究了LS-SVM、BP神经网络、AR模型三种故障预测方法,分别实现了对电解电容器及Buck电路的故障预测;最后给出了研究工作的总结和后续工作的建议。本文的研究工作受到国家自然科学基金(60871009)与航空科学基金(2009ZD52045)的资助。