基于本征旋转的刚体姿态跟踪系统滑模控制器

对于转动惯量参数时变和参数不确定以及外部扰动和作用力矩方向偏差的刚体姿态跟踪系统,提出了采用滑模控制的方法.利用误差四元数建立数学模型,通过本征旋转进行反馈线性化得到指令角加速度.设计滑模控制律,实现指令角加速度跟踪.仿真结果表明,所求控制律对刚体姿态跟踪系统具有全局稳定性和鲁棒性.     

对地观测卫星总体参数多学科优化

针对对地观测卫星总体参数设计问题,建立了以对地观测性能最佳为目标的多学科优化模型,考虑姿轨控制、电源、结构、推进、有效载荷5个分系统的设计变量和相应约束条件,并考虑运载火箭对卫星设计的约束条件,通过经验公式建立分析模型.采用协同优化方法,利用外点罚函数法将系统级优化问题转化为无约束优化问题以改善协同优化系统级的数值缺陷,建立了多学科设计优化框架.计算结果表明通过优化可提升卫星的对地观测性能,验证了该方法的合理性.建模思路与优化方法可望用于更贴合工程实际的卫星参数设计.      

压电自适应桁架结构控制一体化设计

针对压电自适应桁架结构,建立了含有主动元件位置的结构控制一体化设计数学模型,以结构重量作为目标函数,以结构静、动态响应作为约束函数,同时优化结构设计参数、控制参数和主动元件的位置。提出一种解决混合变量一体化设计问题的新方法,该方法将近似概念、遗传算法和对偶法相结合。首先采用组合多点近似函数建立原问题的序列近似问题,再对近似问题中的(0,1)离散变量和连续变量采用遗传算法和对偶方法分别寻优的分层优化策略。算例表明本文方法由于遗传算法只用于求解近似问题,因此只需要很少的结构分析次数就能得到最优解或近似最优解。     

机载数据总线拓扑结构的数学描述

机载数据总线作为现代作战飞机的神经中枢,主要用于数据传输,以达到信息共享的目的.规定了总线线路传输模式、差分传输、多总线和余度的数学符号表示,分别分析了RS-232、RS-422、RS-485、ARINC429和MIL-STD-1553B总线的拓扑结构,并结合实例给出了相应的数学描述.简洁、严谨、无歧义的数学描述有利于对机载数据总线拓扑结构的理解,为进一步的总线拓扑结构可视化和航空电子系统的系统集成提供了理论基础.     

六自由度激励台的结构动力学等效建模

六自由度激励台是多轴同步振动环境模拟的重要地面设备,因其结构复杂且具有多个运动自由度,而难以构建准确的结构动力学模型。文章针对6-PSU构型激励台的结构动力学特性,提出其参数型建模与模型修正方法。首先确定模型修正的对象为含轴承和导轨等接触运动副的铰链与作动部件,提出采用刚度与质量解耦的方法建立其含参等效动力学有限元模型;然后以该等效模型为基础,通过模态参数修正铰链和作动部件等效梁模型参数,再利用频响函数修正模型中轴承和导轨的接触刚度参数,得到了修正后的激励台等效结构动力学模型。修正后的有限元模型计算结果与试验结果吻合较好,验证了建模方法的有效性。     

复合电加工修整金刚石砂轮的机理研究

金属结合剂金刚石砂轮广泛应用于硬脆材料的精密和超精密削加工,虽然金属结合剂金刚石砂轮具有优良的磨削性能,但是砂轮的修整问题却始终难以解决。本文提出了一种新的修整方法,即放电－电解修整法,对复合整机理进行了研究,并介绍了修整参数地放电电流及电解电流的影响,工艺实验的结果表明,电解电火花复合修整法能够实现金属结合剂金刚石砂轮高精度高效率的修整,具有良好的应用前景。     

嵌银丝包覆药柱盲孔自动安全加工及检测技术

针对嵌银丝包覆药柱整形过程中的盲孔加工质量和安全要求,提出了一种包覆药柱盲孔自动安全加工及检测技术。首先,通过已标定的工业相机采集药柱端面图像,并进行数字化图像处理,获取银丝坐标数据后进行自动对位钻孔;然后,利用基于压缩空气吹吸原理的多余物清理组件清理盲孔内多余物,并用识别算法对孔内残留药屑进行检测并量化评分;最后,通过红外温度传感器对加工温度进行监测,并通过温度仿真和工艺试验分析了不同加工参数对钻削温度影响。结果表明,盲孔端面银丝识别率超过99%,钻孔位置精度满足不大于?0.25 mm的要求;盲孔内多余物被高效吹净,且检测算法适用性好;加工温度有效控制在50℃安全阈值内。综上,该技术可有效保障嵌银丝包覆药柱盲孔成型质量和安全性,可满足批量生产应用。     

能自动检测旋转体内部龟裂的新技术

目本名古屋大学的一位教授开发出一种新技术,能自动检测旋转运动中的物体内部的缺陷或龟裂的部位和程度。该检测系统将运动着的旋转体产生的AE(声发射)信号传送到静止系统中,并加以分析。在旋转侧和静止侧,各安装磁变换线圈,以便进行非接触信号传送。实验时,在旋转体上安装2个连微小信号也能检出的AE传感器。根据信号的传输速度差,便能确定缺陷或龟裂所在的部位。而根据信号的强弱,则能确定破损的程度。过去所用的FM变调波检测法或经流体中传感器收授信息的方法,都存在频带限制或频率衰减的问题。而现在推出的新技术则着眼于磁变换。现已试制了2个相对抗的Φ50mm的薄型非接触变换线圈。     

船地两用直接驱动伺服系统的设计

本文简要介绍一个大功率、高精度,直接驱动伺服系统的设计。该系统用于船载或地面的自跟踪遥測系统中。它是一个现代新型系统——利用新型元件力矩电机和压电晶体速率陀螺使系统具有很高的机械谐振频率,有较高的动态性能,使用切实可行的校正措施和设计方法来提高整个系统的跟踪精度、稳定性和抗扰动能力。采用高增益——多环路——条件稳定系统的设计,结合由计算机提供的目标前馈和船摇补偿,保证了系统角跟踪误差在0.5密位以下。本系统采用了自适应技术和消除摩擦振荡、起停摆动,限流、限速、限位、制动等一系列技术措施,保证系统在任何情况丁安全、可靠、正常工作。     

喷射氧化法制备Al／Al2O3复合材料

本文提出了一种制备Ａｌ／Ａｌ２Ｏ３复合材料的熔体喷射氧化技术，通过使铝熔体发生快速氧化生成Ａｌ２Ｏ３，凝固后即获得具有弥散分布Ａｌ２Ｏ３质点的铝基复合材料。对复合材料的微观结构进行了观察分析，研究了工艺因素对Ａｌ２Ｏ３质点数量及尺寸的影响。试验表明，复合材料中Ａｌ２Ｏ３质点分布均匀，其尺寸在１０μｍ以内，通过调节工艺因素，可以方便地控制铝熔体的氧化程度，从而控制复合材料中的Ａｌ２Ｏ３质点的数量。