基于微型编码器的电机LQG控制器设计方法

针对航空航天领域对电机伺服控制系统高精度和小体积的需求,提出并实现了一种基于微型编码器的电机伺服跟踪系统线性二次高斯控制器设计方法.分析了实际电机系统结构和编码器的典型误差并建立系统的噪声状态方程;设计了平稳卡尔曼滤波器,可以实现角位置、角速率和角加速度的最优估计;根据总体指标完成了线性二次高斯控制器设计并在Matlab/Simulink环境下建立了仿真模型并对其控制效果进行了预测;模拟实际工作环境搭建了实验测试系统对其跟踪性能进行了实测评估.仿真和实验结果表明:结合卡尔曼滤波的电机线性二次高斯控制器不但具有良好的跟踪性能,带宽可达24Hz,还能够有效地抑制噪声影响.     

基于快速原型的飞行器半物理仿真系统研究

设计了基于快速原型技术的大闭环半物理飞行实时仿真系统。地面半物理仿真实验由动力学仿真、视景仿真和飞行控制等分系统组成,通过光纤反射内存网络高速互连。首先基于层次化、模块化的建模原则在Matlab/Simulink环境下建立了飞行器数学仿真模型;在此基础上,利用相应硬件驱动模块完成了系统半物理仿真模型;最后以某制导飞行器为背景,利用实际参数进行了数学和半物理仿真实验,与飞行实验比较,射程相对偏差为2.3％,最大高度相对偏差为0.85％,仿真结果证明了建模理论和方法的合理性和有效性。     

高性能集成房屋在城乡生态服务建设中的应用研究

本文从水、固体废弃物、能源、远程设施管理等方面,依据经济适用性、环境融合度、管理便捷度等提出以高性能集成房屋为载体,以污水生态处理及产业化、雨水控制利用研发及产业化、生活湿垃圾干化处理装置研发及产业化、光伏建筑一体化研究与开发为关键核心技术,研究适合不同场景、可达到生态集约、经济可行、效果水平的应用模式。     

北京地区办公建筑室内典型污染物日均浓度与工作时均浓度对比分析

以办公建筑为代表的具有明确作息规律的建筑中,以污染物浓度24 h平均值作为室内污染物评价指标的合理性尚不清楚。本文以北京某办公建筑为对象,利用为期1个月的室内CO₂和PM2.5浓度的实时监测数据,分析了24 h日均浓度和工作时均浓度(07:00—19:00)的关系。结果表明,对照我国GB/T 18883—2022,室内CO₂和PM2.5日均浓度的超标率小于2%,但工作时均浓度的超标率远高于日均浓度(1.25～20倍)。日均浓度与工作时均浓度之间存在较大偏差,PM2.5相对偏差的最大值为0.45,中位值为0.14;CO₂相对偏差的最大值为0.34,中位值为0.04。对照我国标准,室内CO₂的漏判率为100%,错罚率为0;室内PM2.5的漏判率为62.3%,错罚率为19.7%。错罚率和漏判率与所采用的评价标准密切相关,随着浓度标准的提高,即浓度限值减小,错罚率和漏判率均下降。因此,针对实际办公建筑的空气质量评价,应当同时关注污染物的工作时均浓度而非仅采用24 h日均浓度,并选择合适的评价标准和浓度限值。...     

应用无机胶粘补空压机气缸裂纹

<正>我站5L-16/50型空气压缩机,其一级气缸直径为380mm,活塞行程为180mm,出口表压0.2MPa。1989年因活塞环断裂,使气缸镜面拉伤,产生3×80×2mm(深)的两条裂纹,造成气缸串气,致使曲轴箱油温升高,无法进行正常生产。而生产不允许停车,若购一个新的,则需一个月,又无法使用焊补的方法。无奈中,想到试用粘堵的方法。     

扁簧式起落架柔性变形的实时状态空间描述

根据无人机地面动力学分析对扁簧式起落架动力学模型的要求,提出了该起落架柔性变形的建模方法。首先,基于模态分析相关理论,通过调整刚度矩阵等效边界约束条件,获得扁簧式起落架的约束模态数据,并采用模态缩减简化模型;然后,采用模态坐标变换解耦振动微分方程,建立状态空间模型描述扁簧式起落架的动力学特性;最后,设计了静力学、动力学仿真测试以及扁簧落震实验对所建扁簧状态空间柔性模型进行验证。结果表明:静力条件下,状态空间模型与有限元软件静力分析结果仅有0.07%的误差,验证了柔性模型计算的准确性;另外,包含柔性状态空间模型的落震仿真模型的仿真步长为1ms,与落震实验结果的误差小于5%,满足飞行仿真的要求。实验显示,提出的柔性建模方法可为多体动力学刚柔混合模型中柔性模型的建立提供参考。     

黄河下游凌汛期河道水流演进计算分析

对黄河下游凌汛期河道水流演进计算方法进行了论述分析,并对不同典型年在不同条件下的出流过程进行了演算。演算结果表明,黄河下游凌汛期下断面的出流过程与上断面的入流过程有密切的关系。所以,充分利用上游水库工程的防凌功能,根据下游气温变化,合理控制凌汛期水库下泄水量,是缓解下游凌情,减轻凌汛威胁的有效手段。     

风场环境下的飞行器参数计算平台

飞行器参数计算平台是飞行器研制过程中的重要支撑技术之一,可以为飞行器的设计提供研究所需的飞行参数以及对分系统的设计方案进行验证。风是影响飞行器参数的关键因素之一。为了准确的计算出风场环境下的飞行器参数,对风场环境下飞行器参数计算平台的建立方法进行研究。首先,分析影响飞行参数的各个分系统,建立飞行器参数计算平台的理论框架。接着,对大气风场进行研究,分析其对飞行轨迹的影响。然后,在Simulink环境下进行建模,对于复杂的飞行力学运动方程组,采用C MEX S-function进行编程实现。最后,在统一接口参数的基础上,进行子模块的封装,并且将各分系统的子模块通过参数驱动进行连接,建立飞行器参数计算平台。通过对某型滑翔飞行器进行性能验证仿真实验,某型无控飞行器进行风场干扰仿真实验,证明平台计算稳定,最小计算步长可以达到1ms并且可以精确的模拟风场,计算风场环境下飞行器参数。最后通过某型无控飞行器仿真轨迹与外场飞行实验结果对比,结果表明：射程相对偏差为0.44%;最大高度相对偏差为1.8%。参照航天工业标准QJ 1997-90可以证明,该平台方案建模合理可靠,满足工程应用要求。     

基于变结构理论的中制导律设计方法研究

对于采用复合制导的空地导弹,中末制导交接班问题是影响命中概率的关键因素;针对这一问题,采用变结构理论设计中制导律;首先建立滑模面,保证滑模面上速度矢量与视线重合,且零化视线角速率,然后设计到达函数,使到达条件得到满足,可以保证交班时刻导弹可靠捕获目标,并为末制导提供最优初始条件;建立了导弹六自由度数学模型和目标捕获模型,进行全系统数字仿真,实验结果表明:在中末制导交接时刻,弹目视线与导弹速度矢量基本重合,误差为0.12°,视线角速度为-0.02°/ s,在±20°视场下满足捕获需求,并且为末制导提供最优初始条件;该方法可以满足中末制导交接班要求,具有较强鲁棒性,且中制导段弹道平滑,需用过载小.     

无人机地面滑跑前轮方向舵联合纠偏控制系统设计

针对无人机地面滑跑过程中的侧向纠偏问题,建立了无人机地面滑跑的全量非线性模型;通过机轮坐标系的引入,重点分析了地面作用力模型的建立方法;为了使用经典控制理论进行控制系统的设计,通过控制指令分配,将多输入单输出的无人机滑跑模型转化为单输入单输出的系统;利用该模型,以某型民用无人机的具体参数为基础,设计了前轮和方向舵联合偏转的滑跑纠偏控制系统;仿真结果表明,所设计系统满足性能指标要求;与单独前轮纠偏、单独方向舵纠偏方案进行了对比,结果表明,采用前轮和方向舵进行联合纠偏,不但可以兼顾低速和高速时的纠偏效果,而且提高了系统的抗风能力。