摆动从动件球面凸轮机构最大行程角和最小推、回程运动角的求解方法

摆杆运动规律类型 ,推、回程运动角Φ0 、Φ0 ′及许用压力角 [α]、[α] r 一旦选定 ,必存在一摆杆行程角Ψm 的最大值 {Ψm} max;摆杆运动规律类型 ,摆杆行程角Ψm 及推、回程许用压力角 [α]、[α] r 一旦选定 ,必存在一推、回程运动角Φ0 、Φ0 ′的最小值 {Φ0 } min、{Φ0 ′} min。本文给出了 {Ψm} max和 {Φ0 } min、{Φ0 ′} min的求解方法 ,对球面凸轮机构的分析与设计具有一定的指导意义。     

LT5Om缩比模型的馈源舱运动规划

介绍500 m口径大型射电望远镜(LT)的50 m缩比模型,给出基于索长控制的馈源舱位姿运动规划方法.数值算例和现场CCD光学检测表明,给出的方法正确可行.此方法在舱体运动闭环控制的实施中起到了关键的技术支撑作用.     

基于PWC法的宽波段复消色光学系统设计

提出了应用普通光学玻璃和折射方式,实现0．4～2．5μm宽波段范围内中小相对孔径较小视场光学系统复消色的设计方法。推导了基于PWC法的三胶合透镜初始解求取公式,加入位置色差、色球差等限制因素,提出了一种新的材料选择方法,由玻璃库中选择消色差效果最佳的材料组合,其色离焦量为应用最初算法求出结果的1／3。给出了工作F／IO的转像系统和F／4．5的望远系统两个光学设计结果,0．4μm、1．0μm和2．5μm三波长实现了复消色,传递函数接近衍射极限。证明了普通光学玻璃实现0．4～2．5μm宽波段范围内的中小相对孔径光学系统复消色设计的可行性。     

自适应运动链的构型综合及应用研究

提出了自适应运动链概念,指出自适应运动链的自由度为0或-1。给出了自适应运动链的构型综合原则和方法,利用“胚图支链法”综合出了8杆的自适应运动链的全部构型。提出了自适应机构的设计方法,并给出了设计实例,为自适应机构的创新设计提供了理论依据。     

光针式三维表面形貌测量仪的研制

研制了一种基于动态聚焦探测法的新型光针式三维表面形貌测量仪,该仪器可实现表面三维形貌的快速、无损、非接触测量。介绍了该仪器的测量原理、仪器结构、伺服机构的设计并给出了实测结果。仪器垂直测量范围为500μm;垂直方向测量精度可达0·5μm,分辨率为0·01μm。     

液相色谱-电喷雾离子阱质谱法快速鉴定刺五加提取物中的四种组分

探讨了采用液相色谱 -电喷雾串联质谱法 ( L C-MSn,n=1～ 3 )检测刺五加中异秦皮定以及微量双环木脂素松脂醇 -二 -O-β-D-葡萄糖苷、刺五加苷 D和松脂醇的方法。流动相为甲醇 -水 ( 5 0∶ 5 0 ,体积比 )的混合液。色谱柱为 Diamonsil C18(内径 2 0 0 mm× 4.6mm,粒径 5μm) ,流速为 0 .5 m L/min。结果表明 :异秦皮定、松脂醇 -二 -O-β-D-葡萄糖苷、刺五加苷 D和松脂醇的准分子离子 ( [M+H]+ )和它们的 MS2 主碎片离子分别为 m/z 2 2 3、m/z 70 0、m/z 2 0 8、m/z 2 3 5、m/z 41 9和 m/z 2 3 5。该法可以应用于刺五加中异秦皮定和相关双环木脂素成分的鉴定     

凸轮机构运动曲线的优化设计

本文给出了凸轮(连杆)机构运动曲线的静态优化及动态优化设计方法,使设计出来的运动曲线的特征量—最大速度或最大加速度达到最小。从而降低系统的冲击、振动、噪音和磨损。文中并给出了满足常见边界条件的最佳运动曲线,可供凸轮设计者选用。图1表0参6     

考虑推程、回程运动角最佳匹配Optimum{Φ0,Φ′0}的最小尺寸凸轮机构设计

研究发现 :在推程、回程运动角Φ0 、Φ′0 之和为定值的情况下 ,必存在某一推程、回程运动角的最佳匹配Optimum {Φ0 ,Φ′0 };当选取该最佳匹配时 ,偏置式直动从动杆盘形凸轮机构的凸轮基圆半径r0 取得其最小值r0min。进而给出了考虑推程、回程运动角最佳匹配Optimum {Φ0 ,Φ′0 }之最小尺寸盘形凸轮机构的设计方法。     

一种组成平面机构的方法

提出了一种组成平面机构的方法,提出了平面内由若干构件通过高副和低副连接而成的构件组的概念,找出了构件组自由度为0的运动平衡条件,给出了5构件以内构件组的基本型,通过典型机构组成实例,阐述了构件组基本型在平面机构组成分析中的应用。     

无线微小型机器人及其驱动控制

研制了一种面向微操作的微小型机器人,并开发了其无缆化控制系统。该机器人机械本体由基于宏／微复合驱动的移动定位平台和3自由度球基微操作器构成。机器人总体尺寸不超过90 mm×70 mm×60 mm。机器人的宏动部分采用轮式驱动,选用轴直径为3 mm的微型电动机,运动速度可达100 mm／s,定位精度0．5 mm,运动分辨率0．1mm。微动部分基于尺蠖蠕动原理通过压电陶瓷和电磁体配合,速度可达200μm／s,定位精度50μm,运动分辨率2 μm。球基微操作器基于黏滑原理利用3根四分压电陶瓷管驱动,可实现旋转和俯仰运动,运动分辨率可达0．001。。所有驱动电路均集成到机器人本体内,采用锂聚合物电池供电,通过蓝牙模块和上位机的图像处理系统通信。嵌入式控制软件将机器人的运动全部分解为简单运动,控制算法采用多线程方式,保证了驱动控制的实时性,并且具有很强的抗干扰能力。     

八根索系大型射电望远镜馈源舱运动轨迹规划

在新一代大型射电望远镜（LT）的悬索舱体系统中增加了抑制风激振动的下拉结构控制索系。基于系统的非线性静平衡方程，通过最小二乘运算和优化策略，获得了适于伺服电机控制的索系平衡张力和索长。在此基础上，对馈源舱的运动进行了轨迹规则，使得各伺服电机根据规划出的张力和索长收放索来控制馈源舱按照预定的轨迹运动。     

面向筒类舱段自动装配的两点定位调姿方法

为解决航天器数字化对接装配中的调姿问题,提出了两点定位调姿法：通过改变对接舱段上2个关键点的位置来实现舱段空间位姿的调整,采用五次多项式轨迹对舱段进行调姿轨迹规划并约束舱段的运动参数,确定舱段合理的调姿时间,保证舱段平稳快速地完成对接任务。该方法简化了调姿算法,采用串联机构即可满足调姿算法要求,避免了多轴协调控制,降低了控制难度。利用ADAMS对所提出的方法进行仿真验证,通过两点定位调姿法调整对接舱段可使其到达目标位姿,位移、速度、加速度轨迹光滑连续,同时满足各边界约束条件,调整后舱段姿态与目标坐标值最大偏差为-0.08 mm,调整过程中最大加速度为10 mm/s2。仿真结果表明,两点定位调姿法可满足筒类舱段数字化装配调姿的精确性、稳定性和高效性要求,有助于实现筒类舱段调姿过程的自动控制。     

Optimal control for earth pressure balance of shield machine based on action-dependent heuristic dynamic programming

Earth pressure balance (EPB) shield has been widely used in underground construction. The excavation face stability is crucial to avoid the accidents caused by EPB shield tunneling, so that it is very important to propose an effective control method for the earth pressure balance in sealed cabin. Considering the problem that stable automatic control of the earth pressure in shield’s sealed cabin is difficult, an optimal control method of the earth pressure is proposed based on action-dependent heuristic dynamic programming (ADHDP), which can realize online autonomous learning and adaptive control in tunneling process. According to Bellman’s principle of optimality, the cost function with respect to the sealed cabin’s earth pressure is given. In addition, the action network and critic network of ADHDP controller are constructed. The critic network approximates the cost function and feeds error back into the action network. With the goal of minimizing the cost function, the action network utilizes the critic network’s error to optimize screw conveyor speed. The simulation results show that the earth pressure controller based on ADHDP can realize the earth pressure balance control, and the control process is steadier. Moreover, ADHDP controller has good dynamic performance and anti-interference ability.     

大射电望远镜FAST的控制与GPS动态检测

本文讨论了大型球面射电望远镜舱体系系统的分布式控制方案及其实现形式,提出了悬索长度的P－PID双模控制策略;运用稳定边界整定法与单形替换优化法相结合得到了位置环PID参数的整定结果;依据GPS载波相位差分精密动态定位原理,分析了馈源舱位姿GPS动态检测系统的组成,并给出了在动态检测时需要使用的馈源舱闰姿转换矩阵和求解方程,与GPS动态定位系统相结合就可以完成对馈源舱位姿的跟踪检测,实现舱体的闭环控制。     

地面空调送风工况下改舱客机热舒适性数值模拟

改舱客机通过减小座椅排距增加客舱座位数,为航空公司带来经济效益,但座椅排距的改变使原有的地面空调送风方式已不适用于改舱客机,容易导致客舱内的热舒适性不佳。针对此问题建立了改舱后的波音737客舱仿真模型,并通过实验舱验证了仿真模型的准确性。基于合理的改舱模型,模拟分析了客舱内的温度场、风速场,考虑到改舱导致的客舱内部流场分布不均匀的问题,提出以预测平均投票(Predicted Mean Vote,PMV)和吹风感指数(Draft Rate,DR)作为热舒适性评价指标,构建评价函数综合评价改舱后的热舒适性,求解得出满足热舒适性要求的改舱客机最佳送风速度。该方法为改舱客机的热舒适性控制提供参考。     

某型飞机环境控制系统常见故障分析及维护策略

军用飞机的环境控制系统对于提高整机的作战效能至关重要。本文针对某型军用飞机环境控制系统常见故障（空中座舱不气密,温度过高,引气双单向活门、水分离器和空气减压器等出现的故障）进行了分析,并提出了相应的排除方法及预防措施。结合该型飞机的部队维护经验,针对座舱环境控制系统压力不足、温度过低和座舱内冒烟等问题,给出了具体维护策略,为现役军用飞机环境控制系统的排故和维护提供了借鉴。     

基于CFD的飞机客舱热舒适性和污染物浓度分布的数值模拟

应用CFD方法建立了Boeing 737头等客舱内环境和飞机管道的三维模型,对客舱内流场进行仿真分析,模拟分析了在不同送风速度时的温度场、速度场、污染物NO2的浓度场。以客舱内的空气分布特性指标(Air Diffusion Performance Index,ADPI)作为热舒适评价依据,以客舱内NO2的浓度反映客舱的空气质量,采集所需要的数据,通过Gaussian拟合曲线法,作出ADPI、客舱内NO2浓度与送风口速度的函数关系,再建立一个综合评价热舒适性和NO2浓度分布的目标函数,最后求出目标函数取最大值时候的送风速度,这个速度可以为实际桥载空调控制中送风速度的选取提供参考。     

基于杆件柔性的舱门机构动力学特性影响分析

针对舱门机构类似故障模式,需要考虑构件柔性对舱门动力学特性的影响.运用第二类la-grange方程,提出一种刚柔耦合机构建模的新方法.模型计算结果表明,当杆件没有任何损伤时,杆件的柔性对舱门机构动力学响应影响很小.随着杆件的使用,难以避免产生如磨损、腐蚀、裂纹等损伤,这时柔性杆对舱门机构动力学特性的影响就非常显著,随着损伤程度的加深,终将导致舱门机构失效.模型计算结果与工程经验吻合,为舱门机构退化规律的分析和健康管理的研究提供数据参考.     

慧鱼点焊机器人的PLC控制系统实现

针对慧鱼点焊机器人，提出了一种基于现有西门子可编程逻辑控制器PLC（Pmgrammable Logic Controller）装置进行控制的析点焊机器人的运动控制量及其之间的逻辑关系，然后通过电磁式继电器解决PLC与机器人硬件连接问题．最后运用PLC的梯图语言进行软件编程实现合理的运动控制。最终实现了点焊机器人完整的三自由度机械手臂运动。创新点在于电磁式继电器的应用。     

基于W3100A的船舶机舱监控系统以太网接口设计

针对船舶机舱监控系统发展的实际需要，介绍了一种基于硬件协议栈芯片W3100A的以太网接口解决方法，系统硬件主体采用ATMEGA64和W3100A。详细介绍了硬件接口电路的设计，在此基础上应用Wiznet公司提供的Socket API函数进行软件编程，并予以实现。