基于遗传算法的双余度无刷直流电机优化设计

针对航空电作动系统用双余度无刷直流电机的方案寻优问题,提出了一种基于遗传算法的优化设计方法.通过分析航空作动系统的特点和性能要求得出电机优化设计的目标函数和约束条件.建立电机的电磁和热路模型,得到目标函数和约束条件的解析方程.其中,在电磁模型的建立过程中,采用解析方法得到气隙磁密和反电势系数表达式;在热路模型的建立过程中,采用Bertotti分立铁耗法计算铁心损耗,并利用热路法求解电机各部分的温升.通过遗传算法对电机重量全局寻优.计算结果表明:在满足性能要求的前提下,优化设计方案合理,电机重量减小了13.3%,验证了该优化设计和建模方法的有效性.      

一种图腾柱式驱动电路参数优化设计方法

图腾柱式MOSFET驱动电路被广泛应用于空间机电伺服系统，其电路拓扑中多个参数共同决定着MOSFET开关特性，进而影响着机电产品的伺服性能.针对三相全桥上桥臂PMOS驱动电路设计过程中，电路参数多而导致不易实现最优开关特性的问题，从图腾柱式驱动电路的基本拓扑结构出发，通过理论推导，深入分析了图腾柱式驱动电路中的关键参数对PMOS开通、关断过程的调节规律，提出了一种电路参数优化设计方法，仿真分析与实验结果验证了该方法的有效性，能够为该类驱动电路的设计提供借鉴.     

同步发电机整流系统带恒功率负载的稳定性分析

 在现代飞行器电源系统负载中,功率变换器和电动机驱动装置大量增加,所表现出的负阻抗特性对系统稳定性产生十分重要的影响。采用状态空间平均法对同步发电机整流系统带恒功率负载(CPL)的稳定性进行了分析研究。建立了同步发电机整流系统同时带阻性负载和恒功率负载时的小信号数学模型,通过讨论负载参数对系统稳定性的影响,得到系统带恒功率负载时的极限值和稳定工作区域,所设计的串联校正环节在一定程度上改善系统响应快速性的同时,使系统的相角裕度增加了53°,有效地提高了系统的稳定性。     

月球车驱动轮在模拟月壤上的沉陷特性实验分析

车轮沉陷量是影响月球车通过性能的关键因素之一。文章用一种月球车的刚性车轮在模拟月壤上进行了以不同滑转率滚动的沉陷量测试实验;根据模拟月壤的加载和重复加载力学特性模型,探讨了车轮首次通过和重复通过的沉陷量的计算方法,计算结果与测量值的差小于8%;进一步分析了等重的两轴和三轴月球车的后轮沉陷量。     

基于强化学习的机械臂关节高精度控制方法研究

为提高空间机械臂自主操作能力，满足在多种不确定场景下的智能化精细操作需要，本文提出一种基于概率推断式强化学习的关节控制方法，在传统关节控制的基础上实现了控制参数的自主学习与优化.该方法主要包含两层循环，外循环通过学习交互数据在线辨识关节模型，内循环依据更新后的关节模型优化控制参数，经过数代学习逐渐使控制性能达到最优.该方法学习效率高，且相较于传统PID方法，对环境的适应能力更强，能有效提高复杂条件下机械臂关节的控制精度.数值仿真结果证明了该方法的有效性.     

空间机械臂关节电流环预测控制研究

空间机械臂是空间在轨服务的重要执行机构，关节伺服控制性能在很大程度上影响着机械臂操控性能.电流环是关节多控制环嵌套结构的最内层，针对高性能关节伺服控制系统对电流环动态响应快、超调量小和参数鲁棒性强的要求，本文提出一种高阶形式的无差拍电流预测控制方法，仿真结果表明：相比PI调节器，该方法极大提升了系统带宽，可使电流环动态响应速度逼近数字控制系统中的理论上限；相比传统无差拍控制方法，该方法对于电机电阻与磁链参数变化具有更强的适应性，在参数失配的条件下具有更好的动态与稳态性能.