地球重力場(chǎng)探測(cè)對(duì)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(cè)量精度最高的設(shè)備,有望使地球重力場(chǎng)探測(cè)取得更大突破。為保證測(cè)量精度,GOCE衛(wèi)星對(duì)推力器在0.001-10Hz頻段的噪聲水平提出極高要求。作為我國(guó)將來重力場(chǎng)探測(cè)的備選推力器,會(huì)切場(chǎng)推力器（HEMPT）噪聲特性研究亟待進(jìn)行。目前國(guó)際上針對(duì)HEMPT的推力噪聲研究還未開展:未對(duì)推力噪聲進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)量;對(duì)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(duì)于HEMPT的噪聲抑制方案同樣未開展。本文針對(duì)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(guó)際上針對(duì)推力噪聲測(cè)量方案主要有推力架測(cè)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(cè)量,并驗(yàn)證具有可行性。對(duì)于重力場(chǎng)探測(cè)所劃定的推力器標(biāo)準(zhǔn),分析得到推力器對(duì)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(duì)于無拖曳控制系統(tǒng)的控制精度直接關(guān)系到測(cè)量精度,因此對(duì)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(yè)數(shù)】：102 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)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(guó)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(cè)量方式及測(cè)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(chǎng)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?jī)?nèi)容
第2章 會(huì)切場(chǎng)推力器推力噪聲測(cè)量
    2.1 會(huì)切場(chǎng)推力器和真空系統(tǒng)簡(jiǎn)介
    2.2 實(shí)驗(yàn)裝置介紹
        2.2.1 法拉第探針簡(jiǎn)介及探針架設(shè)計(jì)
        2.2.2 RPA探針簡(jiǎn)介及程序設(shè)計(jì)
        2.2.3 三絲扭擺推力測(cè)量裝置介紹
        2.2.4 信號(hào)采集裝置部分介紹
        2.2.5 會(huì)切場(chǎng)推力器流量控制系統(tǒng)
        2.2.6 信號(hào)混疊及抗混疊回路設(shè)計(jì)
    2.3 雙探針測(cè)量推力實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
        2.3.1 雙探針測(cè)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(chǎng)推力器推力噪聲評(píng)估分析
    3.1 地球重力場(chǎng)探測(cè)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(chǎng)探測(cè)對(duì)推力分辨率需求
    3.2 陽(yáng)極電壓和工質(zhì)流量噪聲性能評(píng)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(chǎng)推力器推力噪聲信號(hào)性能評(píng)估
        3.3.1 推力噪聲指標(biāo)驗(yàn)證
        3.3.2 推力噪聲對(duì)無拖曳控制系統(tǒng)影響
    3.4 本章小結(jié)
第4章 會(huì)切場(chǎng)推力器推力噪聲來源分析
    4.1 推力噪聲中測(cè)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(chǎng)推力器噪聲來源分析
        4.2.1 推力器本身噪聲
        4.2.2 陽(yáng)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(chǎng)推力器推力噪聲抑制
    5.1 工質(zhì)流量和陽(yáng)極電壓抑制方案
        5.1.1 陽(yáng)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(píng)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(jiǎn)歷


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]對(duì)信號(hào)控制系統(tǒng)間誤差影響的探討[J]. 馬廣元.  鐵道通信信號(hào). 2018(02)
[2]Analysis of relative error in detection caused by signal-induced noise in Na lidar system[J]. ZHANG YunPeng,YI Fan,KONG Wei.  Science China（Earth Sciences）. 2018(01)
[3]基于最優(yōu)開環(huán)截止頻率學(xué)習(xí)的永磁伺服系統(tǒng)PI控制器參數(shù)整定方法[J]. 王爽,馮堅(jiān)棟,丁雪,石堅(jiān).  電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(21)
[4]地層破裂壓力預(yù)測(cè)模型精度對(duì)比分析[J]. 金鐳,章光,李玉涵.  現(xiàn)代礦業(yè). 2017(02)
[5]會(huì)切磁場(chǎng)推力器低頻振蕩特性[J]. 胡俊鋒,劉輝,李建置,孫強(qiáng)強(qiáng).  中國(guó)空間科學(xué)技術(shù). 2016(01)
[6]地球重力場(chǎng)空間探測(cè):回顧與展望[J]. 羅子人,鐘敏,邊星,董鵬,董玉輝,高偉,李洪銀,李玉瓊,劉河山,冉將軍,邵明學(xué),唐文林,徐鵬,楊然,靳剛.  力學(xué)進(jìn)展. 2014(00)
[7]利用GOCE衛(wèi)星數(shù)據(jù)確定全球重力場(chǎng)模型[J]. 蘇勇,范東明,游為.  物理學(xué)報(bào). 2014(09)
[8]無拖曳控制技術(shù)及其應(yīng)用[J]. 胡明,李洪銀,周澤兵.  載人航天. 2013(02)
[9]三絲扭擺微推力在線測(cè)量方法及不確定度分析[J]. 寧中喜,范金蕤.  測(cè)控技術(shù). 2012(05)
[10]GOCE重力衛(wèi)星在軍事上的應(yīng)用前景分析[J]. 王留朋,郭燕平,馮煒.  地理空間信息. 2011(01)



本文編號(hào)：3204094