【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种,适用于卫星双组元推进系统的并联贮箱平衡排放控制。
技术介绍
对于并联贮箱结构的卫星双组元推进系统来说,一个重要的问题是推进剂平衡排放能力。若两只并联贮箱的推进剂排放不平衡,则当一只贮箱内推进剂排空后,再继续就会把贮箱内的氦气排出,使得推进剂管道中的推进剂夹气,推力器和发动机无法工作,卫星寿命结束。而且另一只贮箱内剩余推进剂就会成为呆重,无法使用。对于携带推进剂3000kg的卫星来说,每只贮箱内加注量为934kg氧化剂或566kg燃烧剂,若贮箱并联排放的不平衡率为3%,到卫星寿命末期会有28kg氧化剂和17kg燃烧剂成为呆重,还要额外消耗45kg推进剂将这些呆重(推进剂)送到卫星轨道。若能够将贮箱并联排放的不平衡率控制到I%,综合起来就能够节省约60kg推进剂。此外,若并联贮箱排放不平衡,将导致卫星质心偏斜,严重时可导致变轨发动机点火时姿态无法控制。因此,对于并联贮箱结构的卫星平台来说,并联贮箱的推进剂平衡排放问题是必须要解决的。
技术实现思路
本专利技术目的在于克服现有技术的上述不足,提供,该方法基于可主动调节并联贮箱平衡排放的推进系统实现,根据 ...
【技术保护点】
主动调节卫星双组元推进系统并联贮箱平衡排放的方法,其特征在于包括如下步骤:(1)建立卫星双组元推进系统的仿真计算模型,设定气瓶和贮箱初始压力和温度,以及贮箱内推进剂的质量,其中两只氧化剂贮箱初始压力记为pto1、pto2,两只燃烧剂贮箱初始压力记为ptf1、ptf2;(2)设置卫星双组元推进系统中两只氧化剂贮箱压差dpo为自变量,使用推进系统仿真计算模型求解以dpo为自变量的氧化剂贮箱平衡排放比yc1;(3)设置氧化剂贮箱并联排放目标值yo,并设置目标函数J(dpo)=|yc1?yo|,基于步骤(2)使用单变量寻优算法求解令J(dpo)=0的最优解dpo1;(4)设置卫星双 ...
【技术特征摘要】
1.主动调节卫星双组元推进系统并联贮箱平衡排放的方法,其特征在于包括如下步骤: (1)建立卫星双组元推进系统的仿真计算模型,设定气瓶和贮箱初始压力和温度,以及贮箱内推进剂的质量,其中两只氧化剂贮箱初始压力记为ptol、pto2,两只燃烧剂贮箱初始压力记为ptfl、ptf2 ; (2)设置卫星双组元推进系统中两只氧化剂贮箱压差dpo为自变量,使用推进系统仿真计算模型求解以dpo为自变量的氧化剂贮箱平衡排放比ycl ; (3)设置氧化剂贮箱并联排放目标值yo,并设置目标函数J(dpo)= |yCl-yo|,基于步骤(2)使用单变量寻优算法求解令J (dpo) = O的最优解dpol ; (4)设置卫星双组元推进系统中两只燃烧剂贮箱压差dpf为自变量,使用推进系统仿真计算模型求解以dpf为自变量的燃烧剂贮箱平衡排放比yc2 ; (5)设置燃烧剂贮箱并联排放目标值yf,并设置目标函数J(dpf) = |yc2-yf|,基于步骤(4)使用单变量寻优算法求解令J (dpf) = O的最优解dpf I ; (6)在推进系统仿真计算模型中再次设置气瓶和贮箱的初始压力和温度,以及贮箱内推进剂的质量,其中两只氧化剂贮箱的初始压力记为ptol’、pto2’,两只燃烧剂贮箱的初始压力记为ptfl’、ptf2’,之后使用推进系统仿真模型求解以下参数:本次变轨的混合比rO,氧化剂贮箱下游交汇处压力poO,燃烧剂贮箱下游交汇处压力pfO ; (7)设置目标混合比数据rl,若当前混合比rO小于目标混合比rl,执行步骤(8),否则执行步骤(11); (8)设置氧化剂 贮箱下游交汇处压力Po为自变量,调用推进系统仿真计算模型求解以Po为自变量的系统混合比rc ; (9)设置目标函数J(Po)= |rc-rl|,基于步骤(8)使用单变量寻优算法求解令J (po)=O的最优解po I ; (10)输出氧化剂贮箱目标压力ptoA、PtoB和燃烧剂贮箱目标压力Ptfl’、ptf2’,其中氧化剂忙箱目标压力 ptoA = ptol,+ (po 1-poO), ptoB = pto2,+ (po 1-poO); (11)设置燃烧剂贮箱下游交汇处压力Pf为自变量,调用推进系统仿真计算模型求解以Pf为自变量的系统混合比rc ; (12)设置目标函数J(Pf)= |rc-rl|,基于步骤(11)使用单变量寻优算法求解令J (pf) = O的最...
【专利技术属性】
技术研发人员:梁军强,李永,宋涛,马云华,李湘宁,李泽,耿永兵,王晓磊,樊超,林震,林星荣,林长杰,王雪婷,张广科,
申请(专利权)人:北京控制工程研究所,
类型:发明
国别省市:
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