PPT的高精度微冲量测量技术研究

摘要

本文采用理论分析与实验研究的方法，对固体烧蚀型脉冲等离子体推力器的微冲量测量技术进行了研究。
　　对C型管扭摆系统进行了误差分析，建立了微冲量测量的数学模型和误差传递公式。建立了光杠杆测量数学模型，并对C型管扭摆光杠杆结构对测量结果的影响进行了研究。研究发现：两相对平面镜的平行度不会影响所测冲量与PSD信号的线性关系，但会影响测量的系统误差；圆反射镜的安装误差对测量结果影响较小。
　　通过分析C型管扭摆测量系统所处的电磁环境，并结合实际情况对C型管扭摆测量系统采取了线路屏蔽和信号滤波两种电磁兼容方法来减小测量信号中的电磁干扰。研究表明：电磁干扰主要来源为真空设备工作时产生的电磁辐射；通过采取线路屏蔽、增加信号滤波器等方法，能有效衰减测量信号中的白噪声，提高测量信号的信噪比。
　　利用C型管扭摆微冲量测量系统对PPT产生的元冲量进行了测量，对测量结果进行了误差分析。研究发现：测量误差由标定误差、光斑位移误差、冲量作用力臂误差等部分组成，其中光斑位移误差为主要误差，约占总误差的90％左右；使用C型管扭摆测得推力器在20J和11.25J放电能量下产生冲量分别为422.415μNs、244.266μNs，相对误差分别为1.28%、2.05%；使用硬件方法降噪后，对于小测量信号仍需配合软件滤波方法进一步降噪，才能保证测量精度；系统对于同一冲量的响应具有很高的重复性。
　　本文针对于 APPT的高精度微冲量测量技术的研究对微冲量测量研究提供了有利指导。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 PPT简介

1.3 PPT微冲量测量技术研究进展

1.4 本文的研究内容

第二章 微冲量测量系统误差分析及性能改进研究

2.1 引言

2.2 C型管扭摆结构组成及测量原理

2.3 C型管扭摆测量误差分析

2.4 微冲量测量系统性能改进

2.5 小结

第三章 微冲量测量系统电磁兼容技术研究

3.1 引言

3.2 微冲量测量系统电磁兼容技术

3.3 电磁兼容措施实验对比

3.4 小结

第四章 PPT平均推力和冲量测量

4.1 引言

4.2 实验装置及实验方案

4.3 实验结果分析

4.4 C型管扭摆振动噪声模拟

4.5 小结

结 束 语

本文的主要工作

下一步工作展望

致谢

参考文献

作者在学期间取得的学术成果