肯納特執(zhí)行器介紹說(shuō)在過(guò)去的25年中,有超過(guò)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(guó)進(jìn)行空間通訊、地球觀測(cè)等技術(shù)的主要手段。盡管衛(wèi)星在設(shè)計(jì)制造的過(guò)程中都會(huì)采用新的技術(shù)并進(jìn)行大量的測(cè)試,然而,空間環(huán)境非常惡劣,每一次空間任務(wù)都是一次巨大的挑戰(zhàn),還是有許多衛(wèi)星未能完成計(jì)劃任務(wù)就停止服務(wù),并導(dǎo)致任務(wù)失敗。

   加拿大航天局的一份報(bào)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(guò)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(guò)了50%。因此,研究衛(wèi)星姿態(tài)控制系統(tǒng)面對(duì)執(zhí)行器故障時(shí)的容錯(cuò)控制方法是具有重要的工程意義的。

    在實(shí)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(shí)間是未知的,并且它的進(jìn)一步發(fā)展可能導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生不同形式和規(guī)模的故障。因此,當(dāng)一個(gè)給定的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),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(shè)計(jì)中的重要問(wèn)題。因?yàn)楣收鲜请y以預(yù)見(jiàn)和預(yù)防的,容錯(cuò)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(yùn)行的有前途的控制技術(shù)之一。

   可顯著提升發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和節(jié)能環(huán)保性能。電磁驅(qū)動(dòng)配氣機(jī)構(gòu)的核心驅(qū)動(dòng)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(dòng)配氣機(jī)構(gòu)的配氣系統(tǒng)能耗、高速運(yùn)動(dòng)下的適應(yīng)性以及長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定工作的可靠性等,進(jìn)而影響到發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性。

   因此,對(duì)電磁直線執(zhí)行器的能耗及其降耗散熱技術(shù)的研究具有重要的理論研究意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。本文以應(yīng)用于一種新型發(fā)動(dòng)機(jī)電磁驅(qū)動(dòng)配氣機(jī)構(gòu)的電磁直線執(zhí)行器為研究對(duì)象,通過(guò)理論分析、數(shù)學(xué)建模、仿真計(jì)算和試驗(yàn)驗(yàn)證相結(jié)合的方法對(duì)電磁直線執(zhí)行器的能耗及其變化規(guī)律進(jìn)行了深入研究,并進(jìn)一步探究了執(zhí)行器的降耗散熱技術(shù)。