大型客机机翼前缘缝翼气动及其机构一体化设计

前缘缝翼系统设计是一个涉及多目标、多学科综合的问题。针对这一复杂问题,首先解决了前缘缝翼支撑与驱动机构设计的诸多难点,然后利用CATIA二次开发技术,建立了一套气动和机构一体化设计平台,将前缘缝翼气动设计和机构设计有机地结合起来。大型客机前缘缝翼气动机构一体化设计子平台的功能是向用户提供前缘缝翼以及支撑与驱动机构设计参数的输入;然后驱动CATIA自动生成前缘缝翼起飞着陆状态的气动外形;在此基础上自动生成支撑与驱动机构零件,装配并仿真;最后通过高效的气动评估方法来评估前缘缝翼在机构引导下得到的起飞着陆性能是否满足总体设计要求。     

复杂空间机构三机备份控制系统架构分析

复杂空间机构传统的双机备份控制系统发生元器件失效等问题时,可能会产生运行中断或错误,从而造成所驱动的机构产生急停、误动作等故障。为解决此类问题,提出了采用三机备份的控制系统。为覆盖不同机构需求,给出了三机容错和三机冗余两种架构形式,并分别对两种架构的原理、信息流及冗余设计等方面进行了设计与分析。最后通过计算可知三机备份系统具有更高的可靠性设计指标,且通过了实物系统验证。     

基于CATIA的斜齿圆柱齿轮全参数化建模方法研究

以斜齿圆柱齿轮为例,介绍了斜齿轮全参数化建模的方法。重点介绍了渐开线齿廓和螺旋脊线的创建方法,解决了其他文献资料中建模不精确的问题。全参数化设计应用非常广泛,由于所有的几何要素都是通过参数驱动,因此修改非常方便,只需要对相关参数进行修改便可以创建不同尺寸的齿轮,极大简化了设计工作量。     

一种新型直线超声马达驱动电源的研制

描述了双定子直线马达的驱动原理,设计了该马达的控制器。阐述了高频变压器的设计方法,对驱动电路进行了阻抗匹配。并通过实验对驱动效果进行了检验,得出了驱动频率与驱动效果的关系曲线。     

欠驱动直连式三体绳系卫星非线性姿态跟踪控制

针对存在外部有界干扰和控制饱和的欠驱动直连式三体旋转绳系卫星系统姿态跟踪控制问题,提出了一种分布式非线性控制方法。首先考虑单体欠驱动绳系卫星姿态模型,由于其复杂的非完整动力学特性,应用微分同胚映射的方法先将模型进行转换,进一步基于反步法设计了欠驱动姿态跟踪滑模控制器,并结合抗饱和方法解决了控制受限的问题。然后应用Lyapunov稳定性定理证明了其闭环系统的一致最终有界性。进一步考虑绳系卫星系统的运动同步性,将欠驱动单体绳系卫星姿态控制器设计扩展至直连式三体绳系卫星姿态系统,设计了分布式欠驱动非线性控制器。最后进行了数学仿真,验证了本文所设计控制方法的有效性。     

基于UML的可执行模型实现机制研究

模型驱动开发(MDD)是由OMG提出的通用软件开发标准,旨在解决软件开发过程中遇到的需求多变以及重复开发等问题。模型驱动开发一般使用UML作为建模语言,然而UML是一种符号化语言系统,其语义采用自然语言描述,是半形式化语言,无法精确和严格描述模型行为从而实现模型的验证。为了解决这个问题,提出一种UML模型验证的方法,其核心是xUML的状态图,xUML是UML的增强子集,拥有精确的语义。并在分析Rhapsody可执行框架OXF的基础上,设计并实现了一个模型可执行框架。最后通过一个模型执行的例子验证了该框架的可用性。     

一种任务规划地面站软件自动化测试框架设计

任务规划地面站软件是保障飞机安全飞行的重要软件,为解决该类软件测试时采用传统自动化测试工具测试脚本维护困难、复用率低,手工测试效率低下等问题,本文设计并提出了一种自动化测试框架。框架基于关键字驱动的思想,通过建立控件映射表,定义常用测试关键字,自动生成测试文档等设计,实现了测试用例与测试脚本的分离,使测试用例的设计、维护、复用更加灵活、简便,并能有效提高软件测试效率。     

基于产品模型的涡轮盘榫槽拉刀快速设计系统

为有效解决涡轮盘榫槽拉刀设计周期长和效率低的问题,提出基于产品模型的榫槽拉刀快速设计方法。该方法通过特征识别和参数提取获得涡轮盘榫槽型面的加工特征参数,建立适应不同齿数的涡轮盘榫槽拉刀通用模板,通过参数关联将提取出的加工参数信息转化为拉刀设计信息,并驱动涡轮盘榫槽拉刀模型模板生成相应的榫槽拉刀。上述研究成果缩短了榫槽拉刀的设计周期,提高了榫槽拉刀的设计效率,并实现了涡轮盘设计部门、工艺设计部门、榫槽拉刀工艺装备部门之间基于三维产品模型的有效协作。     

基于FPGA 的步进电机细分控制研究

为了解决所选步进电机固有步距角过大而无法满足系统高精度微位移控制要求的问题,以细分控制原理为理论依据,设计了1种基于现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array , FPGA）的单极性细分驱动电路。该电路具有绕组断线检测功能,可在电机转速为2 rad/s的前提下实现16或者更高程度的细分控制。在电路的调试过程中,针对绕组互感问题进行了研究,在很大程度上降低了绕组互感对细分控制精度的影响。试验结果表明：所设计的基于FPGA的细分驱动电路控制精度满足使用要求。     

基于DSP 的压电马达驱动电路设计

在分析压电马达运行原理和等效电路的基础上,设计了一种基于LC谐振原理的压电马达驱动电路。采用TMS320F28035 DSP为电路的控制核心,利用全桥逆变和LC谐振产生驱动信号,并通过Multisim软件对驱动电路进行仿真分析。实验结果证明,该驱动电路能够满足驱动压电马达的要求,提高光纤对轴系统的定位精度,同时实现系统的小型化设计。