随着人们月面探索的不断深入,月尘对探月设备的危害变得越来越突出。目前人们针对月尘清除提出流体除尘、机械除尘以及基于电场力除尘等方法,而基于铁电陶瓷镧改性锆钛酸铅(PLZT)反常光生伏打效应的光电月尘清除技术,具有响应速度快,输出电压高,除尘面积大等众多优点,非常具有研究价值。为提高光电式月尘清除方法的除尘效率、拓展其对除尘表面的适用范围,本文开展了对于除尘电极构型的设计及参数优化的研究,具体包括以下几方面的内容:完成了除尘系统工作原理及除尘电极构型分析。根据光电月尘清除系统的构成及除尘原理,理论分析了光照强度、除尘电极表面积、PLZT数目及聚光器口径尺寸等各主要参数间的内在联系;建立了光静电场除尘电场强度的数学模型,实验分析了不同条件下单片PLZT驱动的除尘电极导体面积对除尘效果的影响;为适应曲面被除尘表面的月尘清除工作,提出了柔性除尘电极的设计及制作方法,并通过曲面除尘实验验证了其优越性。针对梳齿型除尘电极的构型设计进行了参数优化。为提高单片PLZT的驱动能力和除尘电场的均匀性,利用电荷的边缘效应提出了梳齿状除尘电极构型,并通过实验证明了梳齿电极的优越性;为优化电极尺寸参数,基于矩量法建立了梳齿电极场强分布的数学模型,得出了梳齿电极齿宽和缝宽对除尘电场强度的影响规律,并通过与COMSOL Multiphysics软件的对比验证了数学模型的正确性;实验分析了梳齿电极的绝缘膜材质、铜箔厚度对其除尘效率的影响;根据仿真结果,通过对不同构型参数的梳齿电极的除尘对比实验,得出了在制造工艺允许范围内使单片PLZT驱动能力相对最优的电极构型参数,将除尘效率增大为原来的两倍,并得出梳齿电极可清除月尘的粒径范围。研究了共面双极型电极及针状电极。为进一步扩展光电月尘清除系统的适用范围,对共面双极型电极及针状电极进行研究。通过建立共面双极型电极的仿真模型,对除尘适用范围及影响因素进行理论分析;实验验证了被除尘表面材料、电极面积、月尘粒径及多片PLZT联合驱动对共面双极型电极除尘方法的影响;对于针状电极,利用COMSOL Multiphysics对其除尘电场进行仿真分析,揭示其工作原理;基于实验分析光强、电极种类、除尘速度之间的相互影响关系,并对不同尺寸沟槽适合的电极类型进行了理论分析及实验验证。实验研究了共面双极型月尘清除系统。为验证共面双极型电极的动态除尘,证明其自主月尘清除的可行性,完成了基于共面双极型电极的双履带式除尘机构设计,实验探索了光照强度、PLZT联合驱动数目以及机构运行速度对除尘机构动态除尘效果的影响规律。最终设计变速除尘方案对被除尘表面进行月尘自主清除实验。对于未清除月尘进行取样放大,分析未能完全清除的原因,指出了除尘机构需要改进的方面。