空间引力波探测对人类探索宇宙变化过程具有重要意义。用于引力波探测任务的微推进系统需要为航天器提供静稳平台,因此微推进系统要具有宽范围、快响应、高精度、低噪声和长寿命的特点。胶体推力器具有微牛级推力范围和低噪声的特点,是引力波探测可能的微推进技术路线。面对引力波探测1～100μN的推力范围要求,可通过发射极阵列化提高推力上限,但目前降低推力下限和阵列调控方案尚不明确,因此探索降低胶体推力器推力下限方法和阵列调控方案是本文的研究重点。本文根据场发射原理设计了多针胶体推力器,进行了推力性能测试系统的设计和搭建,对胶体推力器的起始电压、推力范围、推力噪声等参数进行了测量。验证了胶体推力器微牛级推力范围和低推力噪声的特点,结合实验结果对胶体推力器应用于引力波探测存在问题进行了分析。针对胶体推力器推力下限不够低的问题,本文根据胶体推力器的推力特性提出了脉冲调制的方案,通过调节脉冲电压参数实现较低的等效推力。结合脉冲调制频率限制和引力波探测频段的需求,提出了直流叠加交流的电压施加方式,通过物理分析、数值仿真和实验测试验证了叠加直流基础电压能够提高发射的响应频率。结合非定常电场下的发射实验结果,设计了低推力下的脉冲调制方案,通过变直流偏置的调制方式实现了等效推力的下降。根据流量与电压的特性,设计了稳定域的推力控制方案,对快响应的电压闭环控制,对慢响应的流量开环调度,通过仿真的方式验证了闭环控制能够提高响应速度。针对阵列调控方式进行了发射极布局的研究,设计了增大发射极工作区间重叠度和反向调制的阵列切换过渡方案,通过仿真的方式验证了针尖切换方案能够实现推力的平缓过渡。最后,根据对胶体推力器推力损失因素的分析设计了主动式的推力指令动态分配方案和被动式的冗余备份方案,通过阵列调控的方式提升推力器寿命。