分箱式月球车的预测控制

设计了适应月球探测的分箱体可折叠的月球车移动机构.具有很大的柔性和很强的环境适应能力.为解决该移动系统的控制复杂性.基于一定的规则对复杂的月球车非线性模型进行建模,采用有控制约束的准Min-Max模型预测控制,实现从一个位置到另一个位置的运动.通过求解线性矩阵不等式(LMI)的凸优化获得状态反馈控制律,而LMI的可行性保证了闭环系统的稳定性.仿真表明在满足控制约束的条件下,采用预测控制实现对月球车移动系统目标探测是可行的.     

25CrMo4合金结构钢的力—磁效应

为了实现磁记忆检测技术在列车轮对检测方面的应用,需要对轮对所用材料的力—磁效应进行研究。以25CrMo4合金结构钢为例,对其板状试件进行准静态拉伸,通过专用的磁记忆信号采集仪器记录板件在不同载荷下的磁记忆信号,提取各载荷下的信号的常用信号特征,分析了其应力与磁记忆信号的关系。实验结果表明,随着载荷的增加,磁记忆信号随着实验试件的载荷增加而有较大影响。     

基于TMS320C6201的钢轨超声波探伤系统

本文介绍了以DSP处理器TMS320C6201为核心，同时结合单片机PIC16F877，具有采集、记录、分析超声波探伤回波信号，自动识别损伤类型并报警显示的钢轨超声波探伤仪系统。它具有高速的采集频率，实时的信号处理功能，实时报警和显示损伤类型。采用的新的DSP处理器，保证了信号的实时处理。     

新型月球车的特点与性能分析

随着国内外掀起的新一轮的探月高潮，新型的月球车越来越受到人们的关注。本文针对月球探测的特点和要求，提出了一种两轮并列式月球车，并对此月球车的特点和性能进行分析；同时，结合两轮并列式月球车的结构和性能，提出了以两轮并列式月球车为子系统的群控策略以降低月球探测的风险，提高月球探测的效率。     

微压电复合材料超声波探测器的制备及应用

基于微细加工工艺,设计并制备了一种指向性良好的压电复合材料的超声波探测器。该探测器由压电振子、阻尼器、中继板和特高频（UHF）连接器构成。压电振子由4×4个（80μm×80μm×130μm）（长×宽×高）的锆钛酸铅（PZT）压电柱状阵列及阵列缝隙填充环氧树脂而构成。当压电振子施加高频交流电压时,柱状PZT阵列产生纵向伸缩运动,从而产生超声波并向介质辐射。作为填充材料的环氧树脂,能够吸收掉因柱状PZT阵列其他方向振动而引起的噪声,使探测器在纵向上能产生指向性良好的超声波,从而提高了该探测器的灵敏度。测试结果表明,该微压电探测器指向性好,灵敏度高,精度高和抗干扰性好,可应用在泥沙的含水量测量中。     

基于TMS320C6201的钢轨超声波探伤系统

介绍了以DSP处理器TMS320C6201为核心，同时结合单片机PIC16F877，具有采集、记录、分析超声波探伤回波信号，自动识别损伤类型并报警显示的钢轨超声波探伤仪系统。它具有高速的采集频率，实时的信号处理功能，实时报警和显示损伤类型。采用新的DSP处理器，保证了信号的实时处理。     

基于金属磁记忆效应的高铁轮对早期故障检测

应力集中和疲劳裂纹萌生是造成高速列车轮对突然失效、产生裂纹的主要原因,采用金属磁记忆检测高铁轮对的异常应力集中和微裂纹,可以实现早期故障的预防。首先,对高铁轮对多通道采集的磁记忆信号进行相似度判别,消除多通道磁记忆信号的相异性,提高检测的可信度;其次,对含有轮轨噪声、集电系统电磁噪声、空气动力学噪声的磁记忆信号,采用平稳小波变换对磁记忆信号进行分解,提出三尺度相关的奇异性检测,准确确定应力集中区,再通过自适应阈值消噪提高磁记忆的信噪比,提取磁记忆的特征量;最后,提出新的法向分量相轨迹方法半定量评估高铁轮对的无应力集中、弹性形变、塑性形变、断裂状态。最后通过实验验证了所提方法的有效性和可行性。     

两轮并列式月球车的性能及其稳定性分析

随着国内外新一轮探月高潮的掀起,新型的月球车越来越受到人们的关注.文章提出了一种两轮并列式月球车结构以适应月球探测的特点和要求,并对两轮车的驱动原理和性能进行分析,为月球车的应用提供理论基础和参考依据.两轮车行走中箱体平台的稳定性是其在视觉导航及多车对接应用中的关键环节,针对箱体平台的稳定性对两轮车系统进行建模仿真并提出了两轮车系统的模拟控制方案.仿真结果表明采用状态反馈控制可以有效的实现两轮车系统的稳定性控制.两轮并列式月球车的特点和稳定性分析为新型探月车的研究提供新思路.     

基于LMI约束优化的再入飞行器预测控制

针对飞行器再入过程中的复杂多约束,提出一种基于线性矩阵不等式(LMI)约束优化的纵向制导方法.首先对再入飞行器的纵向运动方程伪线性化建模,保证在标准轨道邻域内点点可控,简化了非线性模型;然后在每个制导周期内利用LMI求解有约束的凸优化问题,从而获得在线反馈控制律和全量控制量,用于实际再入轨道的制导;同时给出了切换闭环系统稳定性的证明.仿真结果表明,所设计的制导律对再入初始点状态偏差等具有较强的鲁棒性.     

鼓形驱动轮与松散沙土相互作用力学分析

为给月球车结构设计、运动控制和模拟仿真等提供必要的轮-地相互作用理论模型,基于车轮与松散沙土间的承压、剪切特性理论,建立了鼓形驱动轮与松散沙土相互作用力学模型.通过分析轮-地接触法向应力与切向应力分布,考虑最大法向应力向车轮前方偏移的现象,引入最大法向应力角随滑转率变化的理论公式,分析鼓形轮运动特性指标与松散沙土力学参数及车轮参数间的定量关系.依据松散沙土力学参数测量,指出剪切变形模量与接地比压的定量表达式,通过分析鼓形轮的接地面积,确定对应于载荷的剪切变形模量值.利用月球车车轮运动性能综合测试系统进行了鼓形轮在松散沙土上的滚动力学实验,结果验证了利用该理论模型预测鼓形轮运动性能的可行性.