稳态等离子推力器(Stationary Plasma Thruster简称SPT)是霍尔推力器的一种,在航天方面有着广阔的应用前景,可用于卫星的精确定位、轨道保持、姿态控制等。SPT在运行过程中自发产生的放电电流低频振荡严重影响了推力器的寿命,并对卫星的电磁兼容性影响严重。因而在电推进研究领域振荡的机理分析一直受到各个研究团体的重视。这种大幅度的低频振荡在某种条件下会受到抑制并转化为混沌振荡。混沌振荡具有振荡幅值小,频谱宽的特点。本文从实验和仿真两个角度同时对这两种振荡模式进行分析研究,具体工作内容如下:建立了SPT通道内部测量实验平台。分别对两种振荡模式下通道内部悬浮电势及离子饱和电流进行了同步观测。给出了磁场位形对振荡模式的控制规律。实验结果表明混沌振荡模式下的电势分布优于低频振荡模式,不同观测点处离子饱和电流是不同步的,并给出了当地离子速度。引入离子密度对于电导率的控制作用,修正了一维流体模型。修正后的模型在放电电流波形以及电场分布上与实验结果相吻合。利用该模型给出了低频振荡过程中通道内部各变量的动态变化过程。对混沌振荡模式的研究引入更为量化的判断手段——改进的伪最邻近点法。判断了不同电离率及不同原子密度下放电电流的振荡模式。结果表明,电离速率即为振荡模式转化的基本原因。并给出了电离速率对振荡模式的控制机理。对推力器点火过程中的电流脉冲和关机过程中的后效冲量进行了仿真研究。结果表明,点火初期充满通道的推进剂的全区域雪崩电离是点火过程中脉冲电流的形成原因,而关机后效冲量主要由气路的容积效应引起。