Bang-Bang阀调节的开关型贮供系统压力控制特性

针对某射频离子电推进氙气贮供系统长期在轨、高精度减压的技术难点,提出了一种基于双无摩擦电磁阀Bang-Bang控制的开关型贮供系统方案。建立了开关型贮供系统减压模块的气动-控制-电磁-机械动态数学模型,基于AMESim平台搭建了贮供系统的工作特性仿真模型,对贮供系统减压模块中缓冲罐输出压力随时间的变化情况进行了仿真研究,分析了入口压力、缓冲罐容积和中间腔容积对压力控制特性的影响。计算结果表明:通过控制器特定的分布开关控制方式,使Bang-Bang阀组件在一个减压周期内只向缓冲罐补充极少量气体,保证了缓冲罐输出压力能够持续稳定在设定的压力上下限范围内,实现了氙气工质从550 kPa到60 kPa的长时间、高精度减压要求;入口压力对减压模块调节性能的影响较大,入口压力越大,贮供系统的压力控制精度越低;贮供系统减压模块的仿真结果与试验结果基本一致,验证了仿真模型和仿真结果的正确性。