肯納特執(zhí)行器介紹說在過去的25年中,有超過4000顆衛(wèi)星在世界各地發(fā)射升空,衛(wèi)星已經(jīng)成為了世界各國進行空間通訊、地球觀測等技術的主要手段。盡管衛(wèi)星在設計制造的過程中都會采用新的技術并進行大量的測試,然而,空間環(huán)境非常惡劣,每一次空間任務都是一次巨大的挑戰(zhàn),還是有許多衛(wèi)星未能完成計劃任務就停止服務,并導致任務失敗。

   加拿大航天局的一份報告表明,在衛(wèi)星的所有分系統(tǒng)中,發(fā)生故障的概率高的分系統(tǒng)是姿態(tài)軌道控制系統(tǒng),超過了30%。而其中由執(zhí)行器故障所引發(fā)失敗的案例更是超過了50%。因此,研究衛(wèi)星姿態(tài)控制系統(tǒng)面對執(zhí)行器故障時的容錯控制方法是具有重要的工程意義的。

    在實際工程系統(tǒng)中,由于外界干擾和執(zhí)行器故障引起的非線性通常是不可避免的。在大多數(shù)情況下,系統(tǒng)執(zhí)行器故障發(fā)生的時間是未知的,并且它的進一步發(fā)展可能導致整個系統(tǒng)產(chǎn)生不同形式和規(guī)模的故障。因此,當一個給定的動態(tài)系統(tǒng)發(fā)生故障時,如何保證系統(tǒng)穩(wěn)定性和保持可接受的執(zhí)行性能成為控制系統(tǒng)設計中的重要問題。因為故障是難以預見和預防的,容錯控制被視為突發(fā)故障下維持某些安全苛求系統(tǒng)安全運行的有前途的控制技術之一。

   可顯著提升發(fā)動機的動力性和節(jié)能環(huán)保性能。電磁驅(qū)動配氣機構的核心驅(qū)動部件為電磁直線執(zhí)行器,其能耗的高低和性能的優(yōu)劣將直接影響到電磁驅(qū)動配氣機構的配氣系統(tǒng)能耗、高速運動下的適應性以及長時間穩(wěn)定工作的可靠性等,進而影響到發(fā)動機的動力性和燃油經(jīng)濟性。

   因此,對電磁直線執(zhí)行器的能耗及其降耗散熱技術的研究具有重要的理論研究意義和實際應用價值。本文以應用于一種新型發(fā)動機電磁驅(qū)動配氣機構的電磁直線執(zhí)行器為研究對象,通過理論分析、數(shù)學建模、仿真計算和試驗驗證相結合的方法對電磁直線執(zhí)行器的能耗及其變化規(guī)律進行了深入研究,并進一步探究了執(zhí)行器的降耗散熱技術。