微位移驱动器的控制模型及仿真技术研究

介绍了超磁致伸缩驱动器(GMA)的结构、工作原理、特性方程以及超磁致伸缩效应模型,从有助于理解压磁效应的角度,建立了GMA的静态位移—力模型和磁—机耦合模型,并对后者进行了仿真研究,仿真结果显示:机械部分响应时间比较缓慢,减小阻尼会带来一些不利影响,如超调量增大,波动增大,要改善系统的动态性能,需要在控制系统部分增加合理的调节器。     

超低频主动隔振系统的传感器应用技术

介绍了超低频主动隔振控制中常用的位移传感器的类型、工作原理、结构特点及适用范围。对影响静电悬浮加速度计测量精度的振源进行了详细分析,并对静电悬浮加速度计测量频段范围内的振动幅值作出了理论计算。对设计研制的线变量差动位移传感器进行了测试,结果表明:该传感器对振动频率在10-4~100Hz范围内的低频振动信号具有非常理想的拾振效果。     

氙离子推力器放电室等离子体参数测量

论述了离子推力器的工作过程,同时介绍了静电探针的测量原理,设计制作了用于诊断离子推力器放电室等离子体特性的双探针测量系统.装置用于氙离子推力器放电室等离子体测量,获得了放电室等离子体参数(电子温度、离子密度等)与推力器工作参数之间的变化关系.     

基于神经预测的模糊主动隔振控制技术研究

将基于神经网络预测的模糊控制技术应用于静电悬浮加速度计地面实验装置主动隔振系统。神经网络预测模型可以根据当前时刻控制器与隔振平台的输出,能够对下一时刻隔振平台的运动状态提前作出预测,并将这一状态反馈输入到模糊控制器,能够使模糊控制器提前作出判断对隔振平台进行控制。研究结果表明该算法不仅可以限制控制信号的振荡,而且有利于抑制超调,对0.1Hz以上的低频激扰具有良好的隔振效果。     

基于STM32的FFP—TF法FBG传感系统设计

通过对FBG传感器、FFP—TF（可调谐光纤F—P滤波器）以及STM32微控制器的研究,设计了一种光纤光栅传感系统。该传感系统具有精密度高、结构紧凑、便于携带、使用方便、适用于野外作业等优点。本文给出了传感系统的硬件设计和软件实现。     

离子推力器束流密度分布测量

介绍了法拉第筒的测量原理,分析了法拉第筒的测量误差,设计出用于离子推力器束流特性测量的法拉第筒仪器,成功地应用于20 cm离子推力器束流特性的测量.     

氙离子推力器放电室等离子体离子产生成本的测量与分析

离子推力器放电室等离子体离子的产生成本是影响推力器性能优劣的重要参数之一.从理论上分析了影响等离子体产生离子的能量消耗成本的基本因素,同时测量了不同工作条件下离子推力器的等离子体离子能量消耗成本值.试验结果与理论分析取得了良好的一致性.通过对试验结果的分析,得到离子推力器放电室等离子体离子消耗成本的最佳选取点.     

静电悬浮加速度计关键技术剖析

对静电悬浮加速度计的关键技术进行了分析,给出了结构参数、电容检测器的输出电压与位移的关系,分析了PID控制器的作用和残余气体的阻尼作用,导出了线加速度和角加速度的检测公式,指出了辐射计效应对加速度噪声有重要影响。     

离子推力器光学系统的二维PIC粒子模拟

建立了双栅离子光学系统的数理模型及其边界条件,采用PIC（Particle-In-Cell）方法,对双栅离子光学系统栅间的电位分布和粒子运动轨迹进行了模拟计算;其中双栅离子光学系统粒子运动轨迹采用蛙跳法进行模拟;栅间电位分布采用超松弛迭代法,优化结构后,可以大大减少撞击加速栅的粒子数。     

涡旋光束在大气湍流传输中光束质量分析

利用广义惠更斯-菲涅尔原理和维格纳分布函数(W DF)的二阶矩定义,导出高斯谢尔模型(GSM)涡旋 光束(拓扑荷数m=±1)与非涡旋光束在大气湍流和自由空间传输中光束传输 因子(M²因子)和角扩展的解析表达式, 并研究了大气湍流参数和光束参数对光束质量的影响。结果表明,GSM涡旋 光束在大气湍流中传输时,传 输距离z越小、结构常量C²_n越小、湍流内尺度l₀越大、空间相干长 度σ₀越小和波长λ越大时,归一化M²和归一化角扩展越小,受大气湍流影响越小,光束质量越好;与非涡旋光束相比涡 旋光束更合适 在大气湍流传输,更适合应用于大气激光通信。本文研究工作可为自由空间光通信和激光武 器等实际应用提供理论基础和实验依据。