[发明专利]一种电推进多模式自主控制系统及方法

权利要求书

1.一种电推进多模式自主控制系统，其特征在于：该自主控制系统包括电推进多模式控制模块、多模式电源模块、多模式流率控制模块、多模式电推力器和多模式方向调节装置；多模式电推力器安装在多模式方向调节装置上，多模式方向调节装置能够带动多模式电推力器转动；

所述的电推进多模式控制模块包括模式解算子模块、功率控制子模块、流率控制子模块和推力方向控制子模块；

模式解算子模块用于接收系统工作模式指令，并根据接收到的系统工作模式指令解算该工作模式下点火功率信号、点火流率信号和推力方向信号，并将解算得到的点火功率信号发送给功率控制子模块，将解算得到的点火流率信号发送给流率控制子模块，将解算得到的推力方向信号发送给推力方向控制子模块；

功率控制子模块用于接收模式解算子模块发送的点火功率信号，并根据接收到的点火功率信号形成点火功率控制信号，并将点火功率控制信号输出给多模式电源模块；

多模式电源模块用于接收功率控制子模块输出的点火功率控制信号，并根据接收到的点火功率控制信号进行点火功率调节，将调节后的点火功率输出给多模式电推力器；多模式电源模块还将调节后的点火功率形成功率遥测信号反馈给功率控制子模块，功率控制子模块根据反馈的功率遥测信号完成点火功率的闭环控制；

流率控制子模块用于接收模式解算子模块发送的点火流率信号，并根据接收到的点火流率信号形成点火流率控制信号，并将点火流率控制信号输出给多模式流率控制模块；

多模式流率控制模块用于接收流率控制子模块输出的点火流率控制信号，并根据接收到的点火流率控制信号进行点火流率调节，将调节后的点火流率输出给多模式电推力器，多模式流率控制模块还将调节后的点火流率形成流率遥测信号反馈给流率控制子模块，流率控制子模块根据反馈的流率遥测信号完成点火流率的闭环控制；

推力方向控制子模块用于接收模式解算子模块发送的推力方向信号，并根据接收得的推力方向信号，形成推力方向控制信号，并将推力方向控制信号输出给多模式方向调节装置，多模式方向调节装置根据推力方向控制信号进行推力方向调节，在多模式方向调节装置进行推力方向调节时能够带动多模式电推力器进行转动；多模式方向调节装置将调节后的推力方向形成推力方向遥测信号反馈给推力方向控制子模块，推力方向控制子模块根据反馈的推力方向遥测信号完成推力方向的闭环控制。

2.根据权利要求1所述的一种电推进多模式自主控制系统，其特征在于：多模式电源模块能够将星上一次母线功率转换为电推力器工作所需要的二次功率电源。

3.根据权利要求2所述的一种电推进多模式自主控制系统，其特征在于：二次功率电源包括阴极加热电源、阴极触持电源、阴极点火电源、中和器加热电源、中和器触持电源、中和器点火电源、阳极电源、屏栅电源和加速电源。

4.根据权利要求2所述的一种电推进多模式自主控制系统，其特征在于：多模式电源模块在电推进多模式控制模块送来的点火功率控制信号的驱动控制下，按照设定时序实现各二次电源的启动和关闭，以及功率的大范围调节。

5.根据权利要求2所述的一种电推进多模式自主控制系统，其特征在于：阳极电源和屏栅电源为可调数字电源，能够实现阳极输出功率和屏栅输出功率的多工作点调节，满足电推进系统多模式工作时的工作功率需求，工作功率为3kW、4kW或5kW。

6.根据权利要求1所述的一种电推进多模式自主控制系统，其特征在于：多模式流率控制模块能够对推进剂进行存储，并将存储的推进剂按照电推力器工作所需要的三路流率进行大范围精确调节；多模式流率控制模块在电推进多模式控制模块送来的点火流率控制信号的驱动控制下，为多模式电推力器工作提供所需流率的推进剂；多模式流率控制模块采用可调流量控制器，可实现点火流率的多工作点调节，满足电推进系统多模式工作时的多工作点点火流率需求，流率范围0～10mg/s。

7.根据权利要求6所述的一种电推进多模式自主控制系统，其特征在于：三路流率为中和器流率阴极流率阳极流率