大型空间末端执行器在轨操作运输舱策略

针对空间运输舱具有较大的速度和惯量,在对运输舱的操作过程中存在着冲击和碰撞,严重的时候会影响系统的安全的问题,研制中国大型空间末端执行器,设计大容差柔性钢丝绳捕获机构和基于滚珠丝杠螺旋传动副的拖动机构,并且对其捕获传感器系统进行设计。根据末端执行器机构特点和工作原理,提出基于Loop/Contact控制模型的捕获控制策略,有效地减小了操作对系统的冲击。建立空间微重力环境下末端执行器系统和运输舱系统的动力学模型,推导大型末端执行器在轨操作运输舱的动力学方程。计算机仿真试验证明,捕获过程中捕获力较传统方式降低50%,试验证明捕获力小于700 N,二者验证了末端执行器的实用性和控制策略的可行性,对提高大型空间末端执行器的工作稳定性具有重要意义。     

双通道多级旋转变压器的标定和基于BP神经网络的误差补偿方法

通过高精度的编码器实现对旋转变压器的标定,为了提高旋转变压器的精度,提出了一种基于BP神经网络的误差补偿方法,用该网络对误差曲线进行训练,再将训练结果写入DSP程序中进行实时补偿。实验结果表明,通过该方法对误差进行补偿,可以将误差从±9′补偿到±0．3′,重复性好。     

积分滑模控制及抖振抑制研究用于仿人机器人头部控制

介绍了HIT三自由度仿人机器人头部的机械和电气结构,将积分滑模控制算法应用于头部追踪控制,实现了对闭环系统极点的任意配置,克服了建模不准确、外部干扰等因素的影响,使滑动模态发生在运动初始时刻,并贯穿于整个响应过程。同时提出了一种简单易行的方法切换函数比例法来抑制积分滑模控制的抖振。经与传统的PID加摩擦力补偿控制和基于计算力矩法的滑模变结构控制对比,实验证明了提出的控制方法具有较高的跟踪精度并且抖振较小、抗干扰性较强。     

三手指空间手爪基于抓握力的模糊自适应控制

针对空间手爪在抓握目标物体的过程中,因接触碰撞而产生的扰动力可能会造成机械臂抖动和初始位姿改变,甚至将目标物体弹出捕获区,造成捕获失败的问题,提出了基于抓握力的模糊自适应控制策略,以削弱在抓握过程中因接触碰撞产生的扰动力,减小对机械臂造成的扰动。首先介绍了哈尔滨工业大学(HIT)自行研制的三手指空间手爪,对其抓握过程和接触碰撞进行了分析,提出一种柔顺控制策略,设计了基于抓握力的模糊自适应控制器。通过模糊控制器实时地调整控制参数,不仅可使系统稳定,而且具有良好的动态品质;控制器中的滑模控制还可以增强系统的鲁棒性。采用HIT在轨自维护机械臂在空间微重力运动平台上进行了抓握实验,实验结果表明设计的控制器和提出的抓握策略能够有效削弱抓握过程中的扰动力。     

非晶态Ni-W-P镀层退火晶化和激光晶化组织结构的演变

用XRD定量分析法并结合扫描电镜形貌观察,研究化学沉积高磷(13.3%)含量的Ni-W-P镀层在不同热处理条件下的晶化程度、晶粒尺寸及晶格应变等组织结构的演变规律。结果表明:高磷非晶态镀层在退火晶化过程中,Ni3P相的体积分数始终高于Ni相的,700℃时,两相的体积分数之差显著增大,镀层仍有残存的非晶相;在400~500℃之间形成的Ni3P的晶粒尺寸大于Ni的;温度为500~700℃时,Ni相的尺寸大于Ni3P的,但均未超过纳米级。镀层晶格应变表现为随退火温度的升高而降低,镀态时晶格应变最大。激光晶化处理的非晶态Ni-W-P镀层的显微结构特征介于400~500℃之间退火的镀层晶化特征。随扫描速度增加,不仅Ni3P晶粒尺寸增大,而且两相的尺寸差变大。     

焊接方法对Q235钢焊接接头缺陷、组织和力学性能的影响

通过微观组织表征、显微硬度试验和拉伸试验等研究了CO2气体保护焊和焊条电弧焊两种焊接方法对Q235钢焊接接头缺陷、组织和力学性能的影响.结果表明:采用CO2气体保护焊焊接时焊缝容易出现气孔,采用焊条电弧焊焊接时焊缝容易出现夹渣;由于焊条电弧焊焊接热输入相对较大,接头组织比较粗大,在过热区还存在魏氏体过热组织,硬度和抗拉强度较低;由于CO2气体保护焊焊接热输入较低,接头的组织晶粒细小,过热区未发现过热的魏氏组织,硬度和抗拉强度较高.两种焊接方法焊接时接头的断裂方式均为韧性断裂.     

基于变尺度法的进给系统结构参数辨识方法研究

机床进给系统结构参数对系统动力学建模与振动控制有着重要的影响,准确有效地识别出系统的结构参数具有重要意义。进给工作台的临界爬行速度含有丰富的特征信息,本文提出了基于工作台临界爬行速度和结构参数的函数关系,采用BFGS变尺度法优化法来识别结构参数的新方法。推导出了工作台临界爬行速度和进给系统结构参数的函数关系,建立了关于进给系统结构参数的误差函数。通过对直联式进给系统的数值仿真,验证了所提方法的可行性及准确性。结合某重型数控车床的横向进给系统,利用Renishaw测试系统得到了工作台的临界爬行速度数据,成功实现了对该进给系统结构参数的辨识,证明了所提方法简单易行,具有较高的精度。为进给系统结构参数辨识和优化提供了理论和实验参考。     

甲醇精馏放大设计

本文阐述了精甲醇装置扩大设计的一些特点 ,如扩大后的工艺流程 ,主要设备的工艺计算等内容。放大后的工艺生产表明 ,该装置生产能力、产品质量、系统长周期运行和消耗指标均达到设计要求。     

双回路直线型钢管角钢输电塔静动力分析

采用有限元分析软件ANSYS对500 kV双回路直线型圆管角钢输电塔进行了静动力分析,研究方法及主要结论如下：运用静风极限承载力的分析方法,计算出铁塔在各个方向的极限承载力较为接近,通过塔体动力特性的分析,变刚度处设计应予以重视。     

沙湾水电站水轮机导叶接力器拉缸故障处理

针对沙湾水电站1号水轮机接力器缸体活塞密封损毁和缸体拉伤的具体问题,探讨和分析了故障的原因,介绍了故障现场处理及改造的整个过程.