开孔曲面自动铺放轨迹规划算法研究

为解决开孔曲面自动铺放轨迹规划问题,提出在前处理中将孔边界内外的曲面接合成完整曲面的方法,采用STL文件提取网格化曲面信息并重构开孔曲面拓扑,按照设定算法获得“连续”的铺放轨迹后,再按孔边对轨迹点进行信息整理得到后置处理所需的最终铺放轨迹点信息.研究了迭代法和投影法在轨迹线与孔边界交点的求取方法,综合比较2种算法的效率和精度后,发现投影法更适于开孔曲面的轨迹规划.根据上述算法,编写了基于VC++ 6.0平台的轨迹规划程序,以整体复合材料前机身为例进行算法验证,证明了提出的开孔曲面自动铺放轨迹规划算法的合理性和正确性.     

用动态规划法解飞机最优上升轨迹问题

本文用动态规划法求解飞机在垂直平面内的最优上升轨迹。计算表明,该法便于计算机计算。本文对原计算网络进行了改进,克服了原网络不能计算具有下降段的最优轨迹的缺点。本文还对计算结果进行了平滑处理,使所需的参数变化规律更符合实际需要。故本文提供了一种更为完善的求解最优轨迹的计算方法。     

可重复使用运载器连续推力轨迹回转机动方法研究

针对可重复使用运载器(RLV)原场返回过程中所面临的轨迹回转问题,提出了一种在亚轨道高度进行姿态调整并使飞行轨迹回转、指向发射场方向的机动方法.在RLV与上面级分离之后,利用RLV自身推力抵消背离发射场速度,最终使RLV飞行方向指向发射场并进入再入返回阶段.采用连续推力方案,利用最优控制理论推导得出满足轨迹回转终端要求的机动指令.仿真结果表明,该方法能够实现RLV与上面级分离后轨迹迅速回转,可为之后的返回原发射场提供保障.     

改善鼓筒零件内腔型面加工表面质量研究

鼓筒零件是由五级单盘焊接而成的转动部件,零件结构复杂,精度要求高,尤其是各级盘间内腔型面,属于全封闭深腔,空间狭窄,刀具强度低且干涉现象严重,按原工艺方法加工,切削时刀具振动产生的振纹现象严重,去除困难,影响零件交付工作。通过改进鼓筒零件内腔的刀具结构方案,优化刀具切削轨迹与加工参数,解决刀具在加工时的振动问题,提高内腔表面的加工质量,满足零件图纸需求,提升发动机制造的技术水平,实现了该项技术在生产中的工程化应用,取得了明显的技术效果和经济效益。     

用宽视场实时测量系统进行多目标测量时轨迹识别的一种方法

本文给出了利用宽视场实时光学测量系统进行多目标弹道测量时识别多目标轨迹的一种方法。该方法分两步完成,即先进行单站目标测量点轨迹识别,然后进行站间测量点的轨迹匹配。在单站轨迹识别中,先利用多项式拟合进行预测,根据跟踪门进行轨迹分裂、延伸,然后按多帧预测偏差量对各分裂轨迹进行x~2检验,形成可能轨迹,最后对可能轨迹进行判诀。在站间轨迹匹配中,利用轨迹上多点共面条件行列式绝对值之和进行轨迹匹配判决。文中还粗略分析了单站轨迹识别及站间轨迹匹配方法能可靠识别的目标测量点密集度极限。仿真实验表明,本文给出的轨迹识别方法可行,识别极限的分析结果也基本正确。     

基于GPM的高超声速飞行器再入轨迹优化

为保证高超声速飞行器具有最大再入距离,应用高斯伪谱方法求取了存在路径约束及终端约束的飞行器最优再入轨迹。首先选取迎角及倾斜角作为最优控制量,并分析再入轨迹的最优控制模型;然后应用高斯伪谱方法将最优控制问题离散成非线性规划问题,并采用SNOPT软件包对非线性问题进行求解,得到最优轨迹。通过仿真证明了该方法求得的最优轨迹对初始值不敏感,且具有良好的实时性。     

实用计算机流体力学在外挂物分离方面的应用—状态报告

文章叙述了实用计算流体力学在外挂物分离方面的应用。内容包括：1．评估轨迹所使用的计算流体力学和轨迹综合方法；2．生成计算网格的方法和所需资源；3．评估挂架载荷和在计算的轨迹上的外挂物的位置和姿态、以及离机距离与时间的关系；4．评估计算流体动力学过程所使用的参数，包括收敛速率、人工－小时和网格生成所需时间、所使用的计算机资源和对复制结果所需的人员技能。     

多威胁障碍下翼伞系统的最优轨迹规划

针对翼伞系统在多威胁障碍环境下的最优轨迹规划问题,提出了一种结合改进RRT~*算法和高斯伪谱法的混合策略方法。根据翼伞运动模型特点,改进了原始RRT~*算法的距离度量和节点扩展方式,采用目标偏向的采样策略加快算法找寻初始轨迹的速度;根据翼伞系统的四自由度运动模型建立以控制量为目标函数的最优控制问题,利用高斯伪谱法将最优控制的轨迹规划问题转换为带约束的非线性规划问题,再将初始轨迹作为该非线性规划问题的初始解以减少迭代次数、加快收敛速度。仿真结果表明,所提方法在多威胁障碍环境下可以规划出满足要求的最优轨迹,且比原高斯伪谱法节约了大量运行时间。     

安全扭矩约束下的多关节机器人轨迹跟随方法

为了减轻机器人与环境碰撞产生的不良影响,常需要机器人在跟随指令轨迹的同时约束各关节的最大扭矩。针对多关节机器人动力学约束下的笛卡尔空间路径保持与快速跟随问题,分析机器人关节空间力矩约束对笛卡尔空间轨迹的速度和加速度的影响,在机器人保持原笛卡尔路径不变的同时,实时分析当前允许的最大加速度,并计算得到相应的速度和位置,实现指令轨迹的快速跟随,达到安全作业的目的。该方法在一台自研六自由度轻量化机械臂平台上进行了验证。结果表明,该方法能够将扭矩约束到设定范围内,重新规划后的轨迹保持笛卡尔路径不变,且能够快速跟随指令轨迹。     

2.5轴数控电火花仿铣加工

对2．5轴数控电火花仿铣加工进行了研究，讨论了该工艺的有效性和必要性，并给出了电极轨迹的计算方法和实例．