基于國(guó)家的深空探測(cè)任務(wù)對(duì)下一代航天器應(yīng)用范圍和姿控精度的要求,本文主要對(duì)應(yīng)用在霍爾推力器上的寬范圍微流量比例貯供系統(tǒng)的工作特性進(jìn)行了仿真研究。本次研究共涉及四個(gè)測(cè)試系統(tǒng),其中三個(gè)系統(tǒng)根據(jù)控制類型的不同又分為壓電比例型和電磁比例型,一共七個(gè)系統(tǒng)。本文從基礎(chǔ)元件入手,詳細(xì)闡述了在AMESim仿真平臺(tái)內(nèi),根據(jù)元件的工作原理進(jìn)行建模和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的詳細(xì)過(guò)程,并且根據(jù)不同輸出設(shè)置條件對(duì)元件的輸出精度進(jìn)行了測(cè)試,最后方便相同元件在不同系統(tǒng)間的調(diào)用,對(duì)各個(gè)元件進(jìn)行了封裝。工作特性分析方面,對(duì)每個(gè)推進(jìn)劑系統(tǒng)進(jìn)行了綜合仿真及測(cè)試。仿真內(nèi)容包括結(jié)構(gòu)參數(shù)、閉環(huán)控制模擬和全工況下系統(tǒng)輸出穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的工作模擬,分析了壓電片配置、閥芯規(guī)格、管路內(nèi)徑和節(jié)流孔板數(shù)量對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)輸出精度的影響,提出了結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案。并且根據(jù)個(gè)別元件對(duì)上下游模塊的輸出特性影響進(jìn)行了橫向?qū)Ρ妊芯�。噪聲干擾分析方面,本文主要分析了氣體流動(dòng)噪聲和傳感器電路噪聲對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)輸出的影響。針對(duì)比例閥內(nèi)微小流道的氣流脈動(dòng)過(guò)程進(jìn)行了三維流場(chǎng)仿真,分析了閥芯開(kāi)啟過(guò)程中氣流的壓力、溫度及速度變化情況;對(duì)壓力傳感器和流量傳感器的電路進(jìn)行了噪聲模擬并導(dǎo)入系統(tǒng),得出了電路噪... 

【文章來(lái)源】：北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：133 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１穩(wěn)態(tài)等離子體推進(jìn)器（ＳＰＴ）原理示意圖??Ｆｉｇ．?１－１?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｓｔｅａｄｙ－ｓｔａｔｅ?ｐｌａｓｍａ?ｔｈｒｕｓｔｅｒ?（ＳＰＴ）??

以及法國(guó)大學(xué)組成的等離子體推進(jìn)研宄小組（ＧＲＤ）對(duì)霍爾推力器展開(kāi)了關(guān)鍵??技術(shù)攻關(guān)。??奧爾良大學(xué)對(duì)ＳＰＴ－１００進(jìn)行了改良（如圖１－３所示），研制了型號(hào)ＳＰＴ－１００ＭＬ??霍爾推力器實(shí)驗(yàn)樣機(jī)。該樣機(jī)加速通道外徑１００?ｃｍ，與工業(yè)模型外形相近，優(yōu)??點(diǎn)是易于改變結(jié)構(gòu)、磁場(chǎng)外形和材料，還可安裝不同的診斷設(shè)備如光學(xué)光纖、靜??電探針等，便于科學(xué)研宄。ＳＰＴ－１００?ＭＬ的工作條件為放電電壓３００?Ｖ、電功率??１．３５?ＫＷ、流道中氙氣流量為５?ｍｇ／ｓ、內(nèi)外線圈電流為４．５?Ａ。試驗(yàn)后測(cè)量當(dāng)真空??室壓強(qiáng)低于２．５ｘｌＯ＿３Ｐａ，放電電流為４．２?ｍＡ?xí)r，推力器推力為８０ｍＮ［８］。??３??

?１＾：??４？??圖１－２?ＳＰＴ等離子體推進(jìn)器系統(tǒng)工作示意圖??Ｆｉｇ．?１－２?Ｗｏｒｋｉｎｇ?ｓｋｅｔｃｈ?ｏｆ?ＳＰＴ?ｐｌａｓｍａ?ｔｈｒｕｓｔｅｒ?ｓｙｓｔｅｍ??２０世紀(jì)９０年代早期，由于霍爾推力器相較于離子推力器具有功耗較低性能??接近的有點(diǎn)，使得美國(guó)和歐洲也對(duì)此產(chǎn)生興趣。１９９２年，在美國(guó)彈道導(dǎo)彈防御??委員會(huì)（ＢＭＤＯ）資助下，一些電推進(jìn)專家訪問(wèn)俄羅斯的實(shí)驗(yàn)室，評(píng)估了?ＳＰＴ－１００??（也就是直徑ｌ〇〇ｃｍ的ＳＰＴ）后，霍爾推力器被引入至西方［力。鑒于其簡(jiǎn)單可靠??的突出特性，該技術(shù)被迅速引納并實(shí)現(xiàn)國(guó)有化，成為自有知識(shí)產(chǎn)權(quán)產(chǎn)品。??歐洲方面，為了提高霍爾推力器效率，研發(fā)更大推力的霍爾推力器，由法國(guó)??國(guó)家科學(xué)研宄中心（ＣＮＲＳ）、ＣＮＥＳ、Ｓｎｅｃｍａ公司、法國(guó)航空航天局（ＯＮＥＲＡ）??以及法國(guó)大學(xué)組成的等離子體推進(jìn)研宄小組（ＧＲＤ）對(duì)霍爾推力器展開(kāi)了關(guān)鍵??技術(shù)攻關(guān)。??奧爾良大學(xué)對(duì)ＳＰＴ－１００進(jìn)行了改良（如圖１－３所示），研制了型號(hào)ＳＰＴ－１００ＭＬ??霍爾推力器實(shí)驗(yàn)樣機(jī)。該樣機(jī)加速通道外徑１００?ｃｍ

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3517720