超精密轴磨削用中突中心孔加工

亚微米级切削系统，要求空气静压主轴的回转精度在０．０５μｍ范围内。为提高切削系统的加工精度，研制成功了中突中心孔结构。阐述了中突中心孔的加工和使用效果。     

基于干扰补偿的航天器直接自适应模糊控制

带有活动式有效载荷和挠性附件的大型航天器在动力学上具有非线性、大挠性、强耦合等特点,这给控制系统的设计带来了较大难度。其突出特点是要求控制系统在控制量受限的情况下克服各种未知复杂干扰力矩的影响。本文针对这类大型复杂航天器,提出了一种基于直接型自适应模糊逻辑和干扰补偿的控制方法。在控制律的设计中,将自适应模糊系统直接用作系统的主控制律,利用扩张状态观测器对模糊系统的逼近误差和内外干扰力矩进行观测并予以实时补偿。仿真结果表明了方法的有效性。     

步进电机变步距伺服主轴头的研制

步进电机变步距数控伺服主轴头,应用了哈尔滨工业大学的两项发明专利,运用细分技术,主空载快速进给、短路快速回退时采用大步距运行,在正常火花放电情况下采用小步距进给,从而获得良好的快速性能和低速性能。同时,主轴头的机械传动链短,灵敏度高,刚性好,不需要磁尺、光栅等位移量检测装置,即可白数显系统准确地指示主轴的位置。经过将近一年的生产使用,证明它的性能是很好的,而且结构简单、工作可靠,维修方便,成本低,具有很好的应用前景。     

CFRP薄壁圆筒壳端面磨削工艺研究

阵列碳纤维复合材料管是由碳纤维增强复合材料(CFRP)薄壁圆筒壳阵列排布后粘接制备而成，兼具碳纤维复合材料和蜂窝结构的优异性能，是一种新型的可应用于深空探测反射面板的理想材料结构。由于材料和制备方面的特殊性，在阵列碳纤维复合材料管加工过程中会由于磨削力过大导致多种加工损伤，为其高效低损伤加工带来了挑战。本文开展CFRP薄壁圆筒壳磨削加工正交试验，系统研究磨削深度、切出角度、主轴转速、进给率对磨削力的影响规律和影响程度。研究结果表明:工艺参数对水平面合力的影响程度依次为进给率、磨削深度、切出角度、主轴转速，对轴向力的影响程度依次为切出角度、主轴转速、进给率、磨削深度。研究对阵列碳纤维复合材料管高效低损伤加工工艺的制订具有参考意义。     

基于时空结构的卫星智能诊断模型研究

针对卫星这类复杂系统的故障诊断,提出了基于时空结构的智能故障诊断系统模型(iFDS),从系统结构,结构模型,推理机制、流程模型等方面进行论述,通过对各种故障诊断方法进行融合,实现了卫星系统网络化、个性化、远程并行诊断的智能故障诊断.在故障推理机制研究中,将故障分为系统故障、多发故障和单元故障3类,分别对每一类故障提出相应的智能故障推理方法.     

航天器姿态的非线性鲁棒分散控制器设计

研究了具有外部干扰力矩及参数不确定性的航天器姿态控制问题。针对这类多输入-多输出的不确定非线性系统，基于一种非线性鲁棒分散控制理论，设计了结构简单而易于实现的控制器。该控制器中包含的积分环节可以补偿系统的各种未知因素，同时确保恒值调节系统不存在稳态误差。仿真结果表明：所设计的鲁棒分散控制器与非线性动态逆控制器相比，具有更优越的抗干扰能力和对模型不确定的适应能力。即使系统存在外部干扰及模型小确定性，仍可在闭环系统中实现精确的姿态控制。该控制器有效地提高了航天器姿态控制的鲁棒性和适应性。     

基于多因子组合判别的数字量帧通用解析方法

随着航天任务型号的不断改进，箭上各系统单机输出数字量数据的现象越来越普遍，且数字量数据帧结构也越来越复杂多样，在各型号之间差异也较大，这给遥测数据处理带来了巨大挑战。若各型号各种帧结构数字量数据均对应一种解析方法，那么软件需要经常做适应性修改，造成软件维护工作量大且容易出错。针对这种情况，在充分梳理总结以往各型号任务中复杂帧结构数字量数据的特点和对应解析方法的基础上，提出了基于数字量帧结构中多个因子作为综合判据的普适性的解析方法，称为“通用解析方法”，其中分析了各因子对数据帧解析的作用，讨论了块头、步长等重要因子的设计和判别，给出了通用实现过程。方法已多次应用于航天任务中，效果良好。     

微型计算机光栅数显器

众所周知,数显器不仅为了美观,而且也为操作、控制提供方便,提高。加工精度和效率。数字显示在现代工业中已得到了广泛的应用。国内出口的机床大都要求带数显器,以增强竞争能力。 位移量的数字显示已有不少的产品,如同步感应数显器、磁尺数显器、光栅数显器等。国外统称之为“DRO”一数字位置读出系统。它们对小批量、单件生产尤为适用,因能节省大量辅助时间而深受欢迎。此类位移量的数显器大都由数字电子线路构成,结构复杂、劫耗大、调整困难、稳定性差是这类数显器的缺点。随着技术的进步,微型计算机也可在位移量的数显领域中发挥出应有…     

环境电磁能量回收的新颖策略与方法

由于无线通信的高速发展，自由空间环境中存在丰富的电磁能量，可作为低功耗器件的有效能源补充。但环境中分布的电磁能量存在位置未知、频率未知以及功率不均等特点，而现有的采用定向接收天线的电磁能量回收系统在此环境下通常存在回收效率低下、尺寸大的缺点。针对上述局限性，本文分析其关键因素，从能量接收和能量转换两个关键环节提出新的策略，通过提升天线对分布在不同方向上的电磁能量的回收能力以及增强整流电路对不同输入功率电磁能量的转换能力来有效提升能量回收效率，实现了三种解决方案。实验结果表明，基于准各向同性天线的回收系统能够对全方位空间上的电磁能量进行有效的回收利用；基于全向天线的回收系统可更集中地回收水平方位所有角度上的电磁能量；基于宽输入功率整流电路的回收系统能够对天线收集到的不同功率的电磁能量进行高效转换。因此，本文提出的环境电磁能量回收的方案可以为能量回收提供新的思路，有助于推动电磁技术在能量回收领域的发展和实践绿色环保的可持续发展理念。     

高精度车床主轴回转误差运动数字式测量法

本文提出一种高精度车床主轴回转误差运动的数字测量系统。介绍了利用该系统对高精度车床主轴回转误差运动的测试结果,实验表明该系统性能稳定,精度高。文中还对数字测量法的几个主要问题进行了讨论。文末附有信号采集和数据处理的扩展BASIC语占程序清单。     

战区导弹防御知识浅谈之二

上期我们介绍了战区导弹防御的一些基本知识和低层点防御系统，本期我们接着介绍高层区域防御系统、助推段防御系统以及战区导弹防御的发展态势。高层区域防御系统 这类战区导弹防御系统设计用于保护半径在100到200公里以上的大范围地区，如大城市或分布范围广的设施。由于其保护的区域大，人们常常称其为“区域防御”系统，而要想保护较大区域，防御系统的拦截导弹必须在数十公里之外的较远距离和30公里以上的较高高度拦截并摧毁来袭导弹，所以这类防御系统也叫“高层防御”系统。正在研制中的区域防御系统主要有三种型号：一是以色列与美…     

基于功能单元的分层诊断技术研究及在航天器中的应用

复杂系统多故障诊断的计算复杂性一直是一个难题。现给出了一种定性诊断模型:将功能单元引入到系统建模中并与结构抽象技术相结合构建分层诊断模型(SPS树)。推理时运用分层诊断策略及相关诊断定理,减少了多故障诊断的计算量,提高了效率。此方法在某卫星电源系统中得到了应用。证明该方法诊断速度快,诊断结果完备,可以实现对未知故障的诊断,适用于卫星这类复杂系统的多故障诊断。     

XK714/1数控铣床刀具夹紧状态在线检测研究

大小合适的夹紧力是保证刀具准确定位和零件加工质量的关键。XK714／1铣床不提供主轴刀具夹紧力及状态检测功能，因此刀具的夹紧状态无从知道。论文研究了刀具夹紧状态检测方法，设计了检测系统，提出了硬件结构，进行了安装调试，并就系统的实际应用情况进行了说明。     

自适应干扰抑制算法中的收敛因子的动态调整

在卫星通信中，由于干扰信号强弱的变化很大，采用固定收敛因子的自适应算法是无法满足系统的性能要求，而采用目前常用的一些动态补偿性，又存在着算法复杂，计算量大，无法满足系统的实时性要求的问题。本文提出了一个可以应用于工程实际的方法，从而使在满足系统实时性要求的前提下，实现了收敛因子的动态调整。     

带伺服滑环和空气静压轴承的转台主轴干扰力矩的实验研究

带滑环伺服系统且采用空气静压气浮轴承的高精度陀螺漂移伺服转台，其控制精度受到气浮轴承粘滞力矩、涡流力矩、轴系质量配置不当造成的静不平衡力矩和滑环伺服系统对主轴干扰力矩的影响。本文通过理论分析和实验研究认为，当主轴轴系垂直于地面放置时，其主要干扰力矩来自滑环伺服系统。论文在对实验数据进行各项检验和处理的基础上给出了主轴常值和随机干扰力矩的数学表达式，为进一步提高同类伺服转台的伺服精度提供了一条有效的途径。     

双输入双输出系统的一个补偿校正方法

首先给出了一个不稳定的存在耦合的双输入双输出系统的例子。进而对此类双输入双输出系统在一般情况下的弹体传递函数阵进行了详细的推导和分析,通过解耦,得到了补偿系数和解耦后的弹体传递函数,从而找到了一个使这类系统稳定的补偿校正方法。将此方法应用于所给的例子,用得到的补偿系数和校正网络进行仿真,得到了满意的结果。     

基于多信号模型航天器多故障诊断技术研究

最优多故障诊断问题是一个NP-COMPLETE问题。本文针对卫星电源这类复杂航天器系统，建立了多信号模型，该模型采用有向图描述元件与测试间的因果依赖关系。考虑系统元件发生故障的先验概率以及可用的测试工具，给出了一种基于拉格朗日松弛和子梯度优化算法的近最优多故障诊断算法。该建模方法与诊断方法在某卫星电源系统测试中得到了验证，结果表明该方法建模简单，诊断速度快，适用于航天器这种复杂系统的多故障诊断。     

提高变质心飞行器可操纵性的方法研究

针对滑块运动容易引起系统抖动,以及惯性主轴偏移引起系统耦合严重等问题,基 于达朗伯原理对变质心飞行器结构布局进行了设计。其特点是：以主动控制力、约束 反力这两种内力替换滑块受到的惯性力,代入弹体、滑块动力学模型中,并依靠内力、过载 等物理量设计系统布局参数。布局设计后特点是两滑块运动通道分别重合于弹体惯性主轴方 向,通过与典型布局模型相比较,显示了所提出的布局结构可保证系统具有良好的动态品质 。     

终端产品常用通讯接口的可靠性设计

随着通讯业的加速发展，各种类型的通讯类终端已经越来越多的进入了家庭。例如ADSL Modem、WiFi AP、VoIP等设备。而各个国家针对这类产品，在可靠性和安规方面都提出了自己的可靠性要求和认证标准。例如中国的CCC认证、欧盟的CE认证、美国的FCC、UL认证等。 这类通讯类终端产品的特点是：业务端口种类多；设备体积小；使用塑料外壳；成本控制要求严格。这些特点给产品的可靠性设计带来了很大的难度。 业务端口种类多，有电话端口、DSL端口、以太网端口、USB端口、WLAN端口等。端口种类多在电磁兼容性设计和测试中通常是很头痛的事，比如端口的保护设计不但会增加成本和体积，而且还会对端口的物理特性产生影响，另外，端口往往是设备内部辐射源的引导天线。 设备体积较小，其内部PCB的可用面积很有限，使得PCB的元器件密度加大。从而导致互相干扰和散热问题的发生。 采用塑料外壳封装，使产品无法利用外壳，屏蔽内部信号源的辐射和外部射频的干扰。 终端产品的成本低并且控制非常严格，使得在解决EMC和EMI问题时，需要采取的某些技术措施受到限制。 所有这些相互制约的因素，给通讯类终端产品的研制带来了很大的难度。通过大量的产品开发，我们及时的总结了各种经验教训，就经常在通讯类终端使用的以太网、FXS、USB、DSL接口的可靠性、安规设计撰写了这篇文章。希望这篇文章能够给广大的工程设计人员提供帮助。     

空间容错计算机的基本问题和对策

本文从分折空间应用环境对计算机的要求入手，指出研制这类系统所遇到的主要问题，提出解决这些问题的基本技术和措施。