[發明專利]一種離子推力器工作性能參數最優化設計方法

在審

• 申請號: 201710780403.6
• 申請日: 2017-09-01
• 公開（公告）號: CN107729602A
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 孫明明;張天平;郭寧;賈艷輝;龍建飛
• 申請（專利權）人: 蘭州空間技術物理研究所
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京理工大學專利中心11120
• 代理人: 溫子云,仇蕾安

1.一種離子推力器工作性能參數最優化設計方法，其特征在于，包括：

步驟一、建立離子推力器的輸入/輸出參數控制模型，P＝F(Q)；

其中，F表示輸入參數與輸出參數的映射關系模型，Q為輸入參數的集合，P為輸出工作性能參數的集合，P中至少包含推力T；

步驟二、將設定的離子推力器的輸入參數初始值Q₀確定為本輪優化的當前輸入參數集合Q；

步驟三、將當前輸入參數集合Q代入所述輸入/輸出參數控制模型，計算得到輸出參數，記為P；

步驟四、利用二價Xe離子產生推力修正因子α以及束流發散角修正因子F_t，對P中的推力T進行修正，獲得第一次修正后的推力T'＝T·α·F_t；

步驟五、判斷當前進行優化的離子推力器是否有前期性能試驗數據支持；其中，是否有前期性能試驗數據支持是指：設定當前進行優化的離子推力器為推力器A，判斷在此之前是否有同批次、同型號離子推力器，在相同輸入參數Q的情況下，獲得了輸出數據；

對于具有前期性能試驗數據支持的情況，利用推力對應的試驗數據與計算數據的均方差σ_corr，對T'進行修正，獲得第二次修正后的推力T”＝T'+σ_corrt；對于沒有前期性能試驗數據支持的情況令T”＝T'；

步驟六、開展離子推力器具體性能試驗比對：

對進行參數優化的當前離子推力器進行實際性能測試，輸入參數為當前輸入參數集合Q，得到實際輸出推力T₁，并計算實際輸出推力平均值T₁'；比較性能試驗得到的實際輸出推力平均值T₁'與T”之間的誤差Δ：

Δ=|T1′-T′′T1′|]]>

如果誤差Δ大于設定閾值，則執行步驟七和步驟八；否則，執行步驟九；

步驟七、引入反饋系數f_b＝|1+Δ|，對T”進行修正，得到修正推力T”'＝T”·f_b；將T”'代入輸入/輸出參數控制模型計算輸出參數集合，記為P'；

步驟八、根據P'結合輸入/輸出參數控制模型反推出輸入參數Q'；將Q'賦值給當前輸入參數集合Q，返回步驟三；

步驟九、當前輸入參數集合Q作為離子推力器的最優工作參數。