地球重力場探測對于人類研究地球物理信息具有重要意義,GOCE衛(wèi)星作為目前測量精度最高的設(shè)備,有望使地球重力場探測取得更大突破。為保證測量精度,GOCE衛(wèi)星對推力器在0.001-10Hz頻段的噪聲水平提出極高要求。作為我國將來重力場探測的備選推力器,會(huì)切場推力器（HEMPT）噪聲特性研究亟待進(jìn)行。目前國際上針對HEMPT的推力噪聲研究還未開展:未對推力噪聲進(jìn)行系統(tǒng)測量;對于HEMPT所搭載的電源、流量計(jì)等設(shè)備性能需求也未探討;無法得知HEMPT的推力噪聲來源;對于HEMPT的噪聲抑制方案同樣未開展。本文針對以上研究空白的背景選題,進(jìn)行如下幾個(gè)方面工作:目前國際上針對推力噪聲測量方案主要有推力架測量和束電壓、束電流計(jì)算得出兩種方案,本文提出采用推力器羽流區(qū)法拉第探針和RPA探針組合方案進(jìn)行測量,并驗(yàn)證具有可行性。對于重力場探測所劃定的推力器標(biāo)準(zhǔn),分析得到推力器對電源和流量計(jì)的輸出分辨率和波動(dòng)任務(wù)需求,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明HEMPT所有工況的推力噪聲均滿足需求任務(wù)需求。對于無拖曳控制系統(tǒng)的控制精度直接關(guān)系到測量精度,因此對于PID控制參數(shù)使用遺傳算法進(jìn)行搜索尋優(yōu)。仿真證明無拖曳控制系統(tǒng)中推力輸出添加... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：102 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究的背景和意義
    1.2 國內(nèi)外在該方向的研究現(xiàn)狀及分析
        1.2.1 無拖曳控制技術(shù)衛(wèi)星研究現(xiàn)狀及任務(wù)需求
        1.2.2 推力器噪聲測量方式及測量結(jié)果研究現(xiàn)狀
        1.2.3 推力器噪聲來源分析研究現(xiàn)狀
        1.2.4 會(huì)切場推力器工作不穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀
        1.2.5 基于推力器噪聲特性的控制系統(tǒng)優(yōu)化
    1.3 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 會(huì)切場推力器推力噪聲測量
    2.1 會(huì)切場推力器和真空系統(tǒng)簡介
    2.2 實(shí)驗(yàn)裝置介紹
        2.2.1 法拉第探針簡介及探針架設(shè)計(jì)
        2.2.2 RPA探針簡介及程序設(shè)計(jì)
        2.2.3 三絲扭擺推力測量裝置介紹
        2.2.4 信號采集裝置部分介紹
        2.2.5 會(huì)切場推力器流量控制系統(tǒng)
        2.2.6 信號混疊及抗混疊回路設(shè)計(jì)
    2.3 雙探針測量推力實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
        2.3.1 雙探針測推力公式推導(dǎo)
        2.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理及分析
    2.4 本章總結(jié)
第3章 會(huì)切場推力器推力噪聲評估分析
    3.1 地球重力場探測任務(wù)需求分析
        3.1.1 無拖曳控制系統(tǒng)介紹
        3.1.2 無拖曳控制系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化
        3.1.3 重力場探測對推力分辨率需求
    3.2 陽極電壓和工質(zhì)流量噪聲性能評估分析
        3.2.1 電源任務(wù)指標(biāo)分析
        3.2.2 工質(zhì)流量任務(wù)指標(biāo)分析
    3.3 會(huì)切場推力器推力噪聲信號性能評估
        3.3.1 推力噪聲指標(biāo)驗(yàn)證
        3.3.2 推力噪聲對無拖曳控制系統(tǒng)影響
    3.4 本章小結(jié)
第4章 會(huì)切場推力器推力噪聲來源分析
    4.1 推力噪聲中測量誤差的減弱或消除
        4.1.1 推力噪聲中粗大誤差抑制
        4.1.2 推力噪聲中系統(tǒng)誤差抑制
        4.1.3 推力噪聲中隨機(jī)誤差抑制
    4.2 會(huì)切場推力器噪聲來源分析
        4.2.1 推力器本身噪聲
        4.2.2 陽極電壓波動(dòng)影響
        4.2.3 工質(zhì)流量波動(dòng)影響
    4.3 推力器噪聲與電源、流量噪聲模型搭建
    4.4 本章小結(jié)
第5章 會(huì)切場推力器推力噪聲抑制
    5.1 工質(zhì)流量和陽極電壓抑制方案
        5.1.1 陽極電壓噪聲抑制方案
        5.1.2 工質(zhì)流量噪聲抑制方案
    5.2 控制系統(tǒng)優(yōu)化方案
        5.2.1 閉環(huán)回路設(shè)計(jì)
        5.2.2 推力計(jì)算模型
        5.2.3 閉環(huán)控制優(yōu)化結(jié)果
    5.3 優(yōu)化后推力噪聲性能評估
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
個(gè)人簡歷


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3204094