八轮扭杆摇杆摇臂月球车运动控制研究

详细分析了八轮扭杆摇杆摇臂月球探测车轮子的运动情况和受力分析,提出了5种轮子操作模式,指出月球车在自由操作模式下的运动是比较理想的,机构间的能量损耗是最小的。讨论了对于在复杂环境中轮式探测车的电机驱动模式的选择对探测车运动稳定性的影响。用轮子操作模式的观点分析了3种简单电机驱动模式下月球车在平坦和崎岖地形中的不同运动情况。根据八轮扭杆摇杆摇臂月球探测车的机构特点,结合轮子操作模式,利用月球车机构特征和速度匹配原理,提出一种具有良好地形适应能力运动控制算法,把它融合到了整个运动控制系统当中,提高了月球车在崎岖地形中的运动性能。通过野外环境中的实验证明了运动控制模型的合理性和构建系统的可靠性。     

虚拟企业合作伙伴选择模型研究

为虚拟企业选择灵捷、相容及有竞争力的合作伙伴建立模型.用关系理论对潜在的合作伙伴进行过滤可快速剔除不合格的候选伙伴,从伙伴选择的影响因素出发,构建并实现了不确定多属性决策的单目标最优化模型.该模型简洁、合理,且所需计算量较小.组建者在环境不确定且许多相关信息不能准确给出的情况下以此模型决策十分有效.     

用AHP确定最佳投资组合的研究

本利用决策参数法,最快速（与待选项目数n成正比）、准确地确立了投资的多种可行组合方案,并通过AHP法选用最优投资方案,实现了收益尽可能大而风险尽可能小的目标。     

基于离差分析的供应商选择模型

供应商选择问题是供应链能否有效运营的前提,利用离差最大化的方法来确定供应商选择时的属性权重,然后再利用有序加权几何平均算子(OWGA)和组合加权平均算子(CWGA)的多属性群决策方法对待选供应商进行筛选,从而为企业合理选择最优供应商提供了依据.     

星球探测车运行方式选择策略

在外太空复杂的未知环境下,星球探测车如何以尽可能短的路径安全的行驶到目标位置是探测车完成探测任务的前提条件。针对此问题,提出了一种探测车在复杂地形环境下的运行方式选择策略,此策略采用多种传感器实时检测车体运行周围障碍物信息和车体运行参数的方法,对车体进行避障或是越障运行方式进行判断选择,在越障的同时检测车体姿态角度、加速度和驱动电机电流的变化情况以对车体运行的安全性进行判断。此策略增加了探测车自主运行的灵活性,可在保证车体运行安全的前提下减少探测车的行驶路径。     

基于组合权重的交通网络路径选择方法

针对城市交通网络路径选择过程中路径属性权重确定方法不合理的问题,考虑属性的主观权重不能更好地反映路径的客观信息并承载了较多的主观随意性、客观权重则对驾驶员的主观偏好兼顾不够等因素,提出了一种基于组合权重决策的最优路径选择算法。基于信息熵理论、路径的旅行时间和费用等属性对路径进行评价,属性的权重用主观权重和客观权重相结合的方法确定,根据计算得到的各路径的综合属性值,对可能的路径方案进行排序,从而得到最优路径。利用算例说明了本文最优路径选择算法的正确性和合理性。算法兼顾了专家的知识和出行者的主观偏好,同时有效地利用了路径的客观信息,得到的最优路径更合理。     

集成产品开发的MADM模型及实现

集成产品开发一次成功的目标要求减少开发过程的冲突和提高资源的优化配置水平来实现产品开发过程的设计,研究过程的规划和优化方法是解决上述问题的有效手段.阐述了集成产品开发目标决策的重要性、概念和高层设计目标,分析了目标决策的多属性特点,建立了目标决策的MADM模型.引入层次分析法解决定性和定量相结合的多属性决策问题,给出了具体的算法和计算步骤,将主观判断用数量形式进行表达和处理,结果证实能较好地适应产品开发中的方案选择和目标决策.     

多属性决策鲁棒性评价的仿真方法研究

鲁棒性分析是近几年学术界较为关注的问题。以往的研究都是针对环境参数、模型参数或模型偏好结构，较少研究决策系统结构对结果鲁棒性的影响。提出了一种多属性决策鲁棒性评价的仿真方法，利用这种方法就方案和属性数量对SAW、TOPSIS、ELECTREⅢ和PROMETHEEⅡ等经典的多属性决策方法进行了鲁棒性比较，计算结果表明，该方法容易理解、简单易行。     

活跃路径选择对多径并行传输吞吐量影响分析

针对以吞吐量性能为目标的多径并行传输协议设计,基于精确Padhye吞吐量模型,分析了活跃路径选择中带宽、时延、丢包率等表征路径性能的主要属性参数差异对多路径合成吞吐量性能的影响. 在此基础上,通过对等价参数和不等价参数情况下,路径差异对吞吐量性能影响的仿真,获得以吞吐量性能为目标的多径并行传输协议. 设计中,确定了活跃多路径选择的路径度量基本方法,为带宽合成的多径并行传输活跃多路径选择提供了理论参考.     

一种确定模糊数决策矩阵属性权重的方法

在实际的多属性决策过程中,往往由于决策自身的模糊和不确定因素,从而导致了方案的属性值、属性权系数等等参数的不确定和不完备.针对关于属性权重未知且属性值为三角模糊数的多属性决策问题,利用属性的熵计算出属性权重,三角模糊数排序进行比较,进而从备选方案中选出最优方案.实例分析说明,该方法在实际应用中是可行有效的.     

Calculation on the pitch angle of rocker of a rocker lunar rover on uneven terrain and path planning

Forthe concertedmotion of rockerlunar rover,the pitch angle of rocker of a rocker lunar rover in uneven terrain must be calculated.According to the character of passive shape-shifting adaptive suspension of rocker lunar rover,the model of rocker lunar rover and the model of terrain were both simplified.The pitch angle of rocker was calculated using forward solving,reverse solving and the method of offsetting the curve of terrain respectively.Because of the banishment of the nonlinearity of equation sets of calculation by reverse solving,the calculation of the pitch angle based on reverse solving was programmed by means of MATLAB.Simulations were carried out by means of ADAMS.The result verified the validity of the calculation based on reverse solving.It provides the theoretical foundation for motion planning and path planning of rocker lunar rover.As applications of the calculation of pitch angle of rocker,the multi-attribute decision making of path based on the concerted motion planning and the predictive control on lunar rover based on the Markov prediction model were introduced.     

Calculation on the pitch angle of rocker of a rocker lunar rover in uneven terrain and path planning

For the concerted motion of rocker lunar rover, the pitch angle of rocker of a rocker lunar rover in uneven terrain must be calculated. According to the character of passive shape-shifting adaptive suspension of rocker lunar rover, the model of rocker lunar rover and the model of terrain were both simplified. The pitch angle of rocker was calculated using forward solving, reverse solving and the method of offsetting the curve of terrain re- spectively. Because of the banishment of the nonlinearity of equation sets of calculation by reverse solving, the calculation of the pitch angle based on reverse solving was programmed by means of MATLAB. Simulations were carried out by means of ADAMS. The result verified the validity of the calculation based on reverse solving. It provides the theoretical foundation for motion planning and path planning of rocker lunar rover. As applications of the calculation of pitch angle of rocker, the multi-attribute decision making of path based on the concerted motion planning and the predictive control on lunar rover based on the Markov prediction model were introduced.     

基于能量约束的火星车路径规划研究

针对火星车在火星行驶过程中存在的能量消耗过多等问题,提出了一种基于能量约束的路径规划算法.首先,考虑火星车克服重力做功以及驱动机构内部损耗等因素,推导出火星车的运动能量消耗函数,并求解其最小值,构建能量带权图;然后通过迪杰斯特拉算法,计算得到火星车能量带权图的能量消耗最小路径,并使用五次多项式插值拟合的方法实现火星车的行驶轨迹规划;最后,采用Adams软件建立火星典型地形和火星车动力学模型,采用Matlab/Simulink软件搭建火星车控制器模型,对火星车在典型地形中的行驶过程进行动力学与控制联合仿真实验,验证了所提路径规划算法的效果.结果表明,相对于传统的避障路径规划算法,所提算法使火星车能量消耗减少了15%以上,可有效提高火星车的能量利用效率.     

Kinematic modeling and analysis of novel eight-wheel lunar rover

A new kind of eight-wheel lunar rover is developed, which is a complex closed-chain system and has good capabilities of climbing slope, surmounting obstacles and adapting to uneven terrain. In this paper, the mechanical structure of the novel eight-wheel lunar rover is introduced, forward and inverse kinematic models of the rover are established according to the closed-chain coordinate transformation and instantaneous coincidence coordinate. Based on structural characteristics, its kinetic characteristics are analyzed. Wheel slippages are separated and calculated, and a method for closed-loop control modification using wheel slip estimation during the model establishment is proposed. The results can be applied to the motion control of lunar rover.     

月球车连杆式差速平衡机构的运动学分析

为了提高月球车运动时车体平稳性和车轮承力平衡性,设计了连杆式差速平衡机构,利用ADAMS软件建立了该机构的三维仿真模型,对其进行了运动学建模、计算和运动仿真,分别获得了机构主要构件运动计算数据曲线和运动仿真曲线,对比验证了建立的运动学模型的正确性和设计的差速平衡机构对车体运动平稳性的作用,样机实验结果与理论计算及仿真结果较好吻合,进一步验证了分析方法和结论的正确性.     

六圆柱-圆锥轮式月球车多轮协调运动控制研究

月球车的运动控制是月球车完成探测任务的前提.为实现月球车前进、后退和转向等基本运动功能,对六圆柱-圆锥轮式月球车的多轮协调运动控制进行了研究.根据六圆柱-圆锥轮式月球车的机构原理和结构特点,给出了月球车车轮的运动学约束条件,建立了月球车的运动学约束模型,针对月球车的基本运动要求,推导了月球车六轮协调运动的控制模型,并基于实时Linux和PC104总线计算机的车载计算机运动控制系统,对月球车的运动控制进行了实验研究.研究结果证实了六轮协调运动控制模型的正确性,为月球探测车的运动控制系统设计及月球车的自主避障功能等奠定了理论基础.     

基于刚柔耦合模型的月球车振动特性仿真

为了分析月球车在月表环境下的振动特性,将其作为一个刚柔耦合多体系统,基于三维实体造型和多体动力学分析软件建立了刚柔耦合动力学模型。根据美国国家航空航天局的研究,建立了月球表面位移功率谱数学模型,结合谐波叠加法获得了月表不平度。以六轮月球车样机JLUIV-6为研究对象,通过典型越障工况试验验证了所建模型的可靠性。以月面不平度作为振动激励对所建立的动力学模型进行了仿真,分析了月球车车体的振动响应及振动加速度幅频特性。结果表明,月球车在0.8～1.8Hz处存在明显的共振区域,为月球车系统设计及优化提供了依据。     

基于 PID 控制的月面巡视探测器坡度行驶仿真分析

通过月面巡视探测器爬坡轮与地面的相互作用分析,建立月面巡视探测器坡度行驶地面力学模型。根据双闭环直流调速系统工作原理,采用位置式PID控制算法编写了电机驱动仿真模块,并将电机驱动仿真模块融合到月面巡视探测器多体动力学仿真体系中,构建了完整的月面巡视探测器动力学仿真系统。对月面巡视探测器坡度行驶工况进行仿真分析,初步实现了对月面巡视探测器动力学模型的验证,为月面巡视探测器驱动控制算法、运动规划和路径规划仿真提供技术支持。     

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.     

轮式月面巡视探测器月面牵引性能的预测

通过室内土槽试验和颗粒流数值仿真相结合的方法对轮式月面巡视探测器的轮土交互作用、车轮的牵引特性和轮下土壤变形和破坏进行了深入探讨。以吉林省火山喷发物为原料进行了模拟月壤的配制。设计并制造了深空探测车车轮牵引特性试验台并进行了不同轮齿构型车轮的牵引特性试验,获得了基础性的试验数据。考虑月壤结构松散、颗粒细小、流动性强的离散特征,采用颗粒流法分析了地面重力场下探测车轮下模拟月壤的扰动破坏、土体内接触力的分布、颗粒速度矢量的变化,获得的车轮牵引特性参数与土槽试验数据进行了对比,进一步对车轮在月面环境下的牵引性能做出了预测。