[发明专利]一种电推进矢量推力控制方案

摘要

本发明属于航天推进控制领域，本发明提供了一种电推进矢量推力控制方案，实现步骤如下，建立推进器坐标系；试验测试偏转角与偏转电压、总推力的关系，验证相应插值方法；试验测试总推力与发射电压的关系，验证相应的插值方法；根据目标矢量推力计算目标发射电压和偏转电压；电推进器实际电压调节至目标电压；使用变权重系数法多目标闭环控制进行推力精确调节。本发明适用于二维静电类矢量电推进器，可快速准确实现矢量推力控制。

主权项

1.一种电推进矢量推力控制方案，其特征在于包括如下步骤：步骤一：建立推进器坐标系，所述坐标系为空间笛卡尔坐标系，z轴正方向与电推进器轴心重合，指向带电粒子排出方向，x方向和y方向满足右手系规则。步骤二：通过试验获得电推进器x方向偏转角与x方向偏转电压和总推力的关系(1)，通过试验获得电推进器y方向偏转角与y方向偏转电压和总推力的关系(2)，并建立相应的插值方法(3)。步骤三：通过试验获得电推进器总推力F与发射电压U的关系(4)，并建立相应的插值方法(5)。步骤四：基于三个方向的推力需求Fx、Fy和Fz，根据公式(6)求解得到电推进器总推力F，以及x方向偏转角和y方向偏转角。步骤五：利用试验得到的关系式(1)(2)(4)，和插值方法(3)(5)，计算出发射电压、x方向偏转电压和y方向偏转电压的大小，并调节到相应电压值。步骤六：实时测量三个方向的实际推力大小，作为闭环控制系统的反馈输入，微调发射电压、x方向偏转电压和y方向偏转电压使推力达到期望要求。