核心内容摘要
基于指数预定义时间控制的受未知干扰和输入饱和的固定翼无人机的时空轨迹跟踪控制研究（Matlab代码实现）
COMSOL空气氩气氦气介质球模型采用等离子体模块有需要的可以参考。
先看模型骨架直径5cm的球形反应腔中间怼个直径1cm的介质球。
重点是这个等离子体模块的骚操作——得让气体在射频电场下乖乖电离。
咱们先整段关键参数设置# 材料库调用 gas_properties { Ar: {ionization_energy:
1
76, mobility:
8e-4}, He: {ionization_energy:
2
59, mobility:
2e-4} } # 混合气体配方氩氦比例可调 gas_mixture {Ar:
8, He:
2}这里有个坑要注意氦气的电离能比氩气高出一大截意味着起辉电压得调高。
见过有人直接套用氩气参数跑氦气结果仿真死活不收敛电场强度至少得翻个倍。
接着是核心的等离子体物理场设置这段代码决定了能不能看到漂亮的辉光放电// 电子传输参数 PlasmaModel.electronEnergyTransport automatic; PlasmaModel.effeciencyFactor
7; // 关键反应方程 Reaction(e Ar - Ar 2e, 1e-13*exp(-12/(Te
0.
)); Reaction(e He - He 2e, 5e-14*exp(-18/(Te
0.
));这里面的指数项特别讲究Te是电子温度单位eV。
实战中发现当Te低于2eV时氦气的电离率会断崖式下跌这时候得检查是不是边界条件设得太保守了。
COMSOL空气氩气氦气介质球模型采用等离子体模块有需要的可以参考。
网格划分也是个技术活尤其是介质球表面附近。
建议用边界层网格像这样设置meshSettings { baseSize:
5e-3, boundaryLayers: 3, growthRate:
3, curvatureFactor:
25 };最近帮某研究所调参时发现当介质球表面曲率半径小于1mm时必须把curvatureFactor调到
2以下否则放电通道会出现锯齿状畸变。
最后上求解器配置的玄学环节solverConfig struct(... relativeTolerance, 1e-4,... maximumIterations, 50,... dampingFactor,
7,... nonlinearStrategy, adaptive);重点是这个阻尼因子
7是个安全值。
有次作死调到
9结果电子密度直接飙到1e21 m^-3明显不符合物理实际。
建议跑完仿真务必检查电子温度云图正常应该在
eV之间晃悠。
模型跑通后可以整点花活比如动态修改气体比例观察放电形态变化。
实测当氦气比例超过40%时放电会从均匀辉光过渡到丝状放电这个转变点跟气压强相关。
搞工艺开发的兄弟可以重点盯着这个参数区间做优化。