微小卫星磁力矩器多目标优化设计与实现

发布时间：2021-10-26 23:45

　　在保证额定输出磁矩的前提下,为尽可能减小微小卫星磁力矩器的质量和功耗,提出1种改进的磁力矩器设计算法:建立质量和功耗模型,并分析磁力矩器的质量和功耗的矛盾关系;然后通过实例给出1个质量-功耗优化函数,计算出相关设计参数,最后对设计参数进行具体实现和标定。实验结果表明,改进的设计算法及多目标优化设计准确有效,使用该方法计算设计的磁力矩器已在"吉林一号"星座系列卫星上得到了充分应用。 

【文章来源】：导航定位学报. 2020,8(04)CSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

载流线圈在磁场中的受力模型

要选择最优的设计方案，即在满足额定输出磁矩的同时，使功耗P和总质量m尽可能小。图2和图3给出了在设计实例中，磁力矩器的质量和功耗的关系。图2中每条曲线表示了在磁芯直径为10 mm、不同长径比下质量和功耗的关系，图3中每条曲线表示了在长径比为50，不同磁芯直径下，质量和功耗的关系。从图2、图3可以看出：磁力矩器的质量和功耗相互矛盾，即过分优化1个变量，会使另1个变量急剧恶化，设计过程中要对2个变量进行权衡。图3 磁芯长径比为50时，不同磁芯直径下质量和功耗的关系

图2 磁芯直径为10 mm时，不同长径比下质量和功耗的关系本文中涉及的最优方案仅针对质量和功耗，实际设计中还包含其他设计参数，根据具体设计要求，对其他参数进行约束，即

【参考文献】：
期刊论文
[1]立方星带芯磁力矩器多目标优化设计与实现[J]. 白博,周军,王圣允.  宇航学报. 2017(07)
[2]磁力矩器在磁洁净卫星平台中的应用技术研究[J]. 肖琦,张文彬,孟立飞.  宇航学报. 2016(02)
[3]磁力矩器测试设备中关键技术的研究[J]. 黄华柱,刘荣科.  测控技术. 2010(03)
[4]磁力矩器的反馈控制电路设计与仿真[J]. 孔庆松,赵光恒.  计算机仿真. 2007(01)

硕士论文
[1]低轨小卫星高性能磁力矩器的设计与实现[D]. 孔庆松.中国科学院研究生院（空间科学与应用研究中心） 2006



本文编号：3460429