[发明专利]用于延长真空电弧推进装置寿命的主动控制系统及方法

权利要求书

1.一种用于延长真空电弧推进装置寿命的主动控制系统，其特征在于，包括：驱动控制电路、电阻值测量电路、反馈控制模块；电阻值测量电路测量真空电弧推力器的导电薄膜电阻值，将测量到的电阻值发送至反馈控制模块，反馈控制模块对比收到的导电薄膜电阻值是否在设定导电薄膜电阻值阈值范围内，发送指令至驱动控制电路，调节驱动控制电路的充放电时间，控制推力器工作时间，调节导电薄膜电阻值至设定工作范围值；

所述驱动控制电路包括：电源V1，驱动控制开关K1，二极管D1，电感L1，驱动控制开关K2、二极管D2和电容C；

电源V1的正极分别连接电容C的正极和驱动控制开关K1一端，驱动控制开关K1另一端连接二极管D1的正极，二极管D1的负极分别与二极管D2的负极和电感L1的一端相连，电感L1的另一端分别连接驱动控制开关K2的一端、真空电弧推力器的阳极，真空电弧推力器的阴极分别连接驱动控制开关K2的另一端、二极管D2的正极、电容C的负极、电源V1的负极；驱动控制开关K1接收反馈控制模块的指令，控制驱动控制开关K1连通和断开，驱动控制开关K2根据反馈控制模块的指令控制接通时间。

2.根据权利要求1所述的一种用于延长真空电弧推进装置寿命的主动控制系统，其特征在于：所述驱动控制开关K1和驱动控制开关K2为IGBT或MOSFET管。

3.根据权利要求2所述的一种用于延长真空电弧推进装置寿命的主动控制系统，其特征在于：所述电阻值测量电路包括：电源V2，电流表A1，驱动控制开关K3；电源V2的正极连接真空电弧推力器的阳极，电源V2的负极连接电流表A1的一端，电流表A1的另一端连接驱动控制开关K3的一端，驱动控制开关K3的另一端连接真空电弧推力器的阴极；电流表A1发送电流采集信息至反馈控制模块；驱动控制开关K3接收反馈控制模块的连通和断开指令。

4.根据权利要求3所述的一种用于延长真空电弧推进装置寿命的主动控制系统，其特征在于：所述反馈控制模块中设置并存储真空电弧推力器单次连续工作时长t1、电源V2电压值、导电薄膜电阻值阈值范围；

反馈控制模块发送单次连续工作时长t1至驱动控制开关K2，控制驱动控制开关K2连通，当真空电弧推力器工作t1时长后，反馈控制模块发送连通指令至电阻值测量电路的驱动控制开关K3；

反馈控制模块收到电阻值测量电路反馈的测量电流值后，发送断开指令至驱动控制开关K3，保持驱动控制开关K1和驱动控制开关K2断开；

反馈控制模块根据设定的电源V2电压值和接收到的电阻值测量电路反馈的测量电流值计算出导电薄膜电阻值，并判断是否处于设定的导电薄膜电阻值阈值范围内：

若计算出导电薄膜电阻值处于设定的导电薄膜电阻值阈值范围内则反馈控制模块继续发送单次连续工作时长t1至驱动控制开关K2，开始下个循环；

若导电薄膜电阻值小于设定的导电薄膜电阻值阈值范围下限，反馈控制模块发出减短驱动控制开关K2断开时间的指令，控制驱动控制开关K2减短接通时间；

若导电薄膜电阻值大于设定的导电薄膜电阻值阈值范围上限，反馈控制模块发出延长驱动控制开关K2断开时间的指令，控制驱动控制开关K2延长接通时间。

5.一种使用如权利要求1～4任一项所述的主动控制系统的用于延长真空电弧推进装置寿命的主动控制方法，其特征在于，包括步骤如下：

步骤一、设置真空电弧推力器单次连续工作时长t1、电阻值测量电路中电源V2电压值、导电薄膜电阻值阈值范围；

步骤二、根据单次连续工作时长t1，控制驱动控制开关K2连通，当真空电弧推力器工作t1时长后，发送连通指令至电阻值测量电路的驱动控制开关K3，保持驱动控制开关K1和驱动控制开关K2断开；

步骤三、接收电阻值测量电路反馈的测量电流值，发送断开指令至驱动控制开关K3；

步骤四、根据设定的电源V2电压值和接收到的电阻值测量电路反馈的测量电流值，计算出导电薄膜电阻值，并判断是否处于设定的导电薄膜电阻值阈值范围内：

若计算出导电薄膜电阻值处于设定的导电薄膜电阻值阈值范围内则反馈控制模块继续发送单次连续工作时长t1至驱动控制开关K2，开始下个循环；

若导电薄膜电阻值小于设定的导电薄膜电阻值阈值范围下限，反馈控制模块发出减短驱动控制开关K2断开时间的指令，控制驱动控制开关K2减短接通时间；

若导电薄膜电阻值大于设定的导电薄膜电阻值阈值范围上限，反馈控制模块发出延长驱动控制开关K2断开时间的指令，控制驱动控制开关K2延长接通时间。