柔性航天器饱和鲁棒正位置反馈振动控制研究

为了增强柔性航天器用正位置反馈(PPF)实现振动的主动控制的鲁棒性,在考虑作动器的控制输入限制的情况下,基于李亚普诺夫函数和线性矩阵不等式(LMI)方法设计了一种新型鲁棒PPF控制器.该控制器通过引入系统参数不确定项,将具有控制受限的优化问题转化为求解具有LMI约束的广义特征值问题,实现了闭环系统的稳定性.仿真结果表明了此种方法的有效性以及优点.     

一种大柔性Stewart平台轨迹跟踪控制方法的研究

新一代大射电望远镜（LT）粗调系统是通过6根索长的协调变化驱动馈源舱跟踪射电源的六自由度运动,其工作特点类似Stewart平台,因此被看作大柔性Stewart平台。针对该系统变结构、非线性、大滞后、强耦合等特点,提出一种卡尔曼滤波和基于优化神经网络结构的PID控制器（PID-NNC）相结合的控制算法来实现馈源轨迹跟踪控制。这种新方法通过构造卡尔曼滤波来抑制随机干扰对系统的影响,同时采用PID-NNC来实现馈源舱轨迹跟踪。理论分析和仿真实验表明,该控制算法不仅能满足对轨迹跟踪精度要求,而且具有较强的鲁棒性。     

高速柔索牵引摄像机器人动力工作空间研究

首先,提出了一种基于最小二范数的高速柔索牵引摄像机器人的索力快速优化算法;其次,基于集合理论得到了动力工作空间的一致求解策略;进而,仿真计算了给定结构参数下的机器人动力工作空间,并结合机器人沿工作空间顶面特定曲线运行时索长及索力的变化规律,对工作空间顶面形成的原因进行了分析;最后,借助工作空间底面剖视图研究了机器人工作空间底面的可达区域与支撑杆高度的影响关系,得出合理选取支撑杆高度的依据。     

冗余度大型射电望远镜广义Stewart平台

鉴于新一代大型射电望远镜的悬索舱体系统与Ｓｔｅｗａｒｔ平台机构在工作原理上　的相似性,将悬索舱体系统视为广义Ｓｔｅｗａｒｔ平台。为了消除系统的力奇异性,通过增加冗　余悬索,构造了冗余度大型射电望远镜广义Ｓｔｅｗａｒｔ平台。利用作用于舱体的悬索张力与载　荷之间的Ｊａｃｏｂｉａｎ变换矩阵的行列式与条件数,描述了系统工作空间内力奇异性的特点,以　及冗余驱动力消除系统力奇异性的显著效果。     

电子设备结构CAD/CAE模型转换与分析

针对目前电子设备结构CAE建模的现状,本文研究了电子设备CAD/CAE模型的转换技术,开发了电子设备结构综合设计平台CAE模型的转换与分析软件系统.通过对整机振动分析验证了处理方法的正确性及软件系统的有效性.与一般的有限元软件相比,在电子设备结构CA E模型的快速建立、修改和振动分析等方面有突出的特点.     

绳牵引并联机器人完备干涉判定条件推导

为克服以往因干涉分类不清晰、推导不完备而造成的在绳牵引并联机器人干涉计算中所存在的误判和漏判问题,推导包括各类干涉情况的完备判定条件并提出干涉求解策略。在明确干涉分类的基础上,根据绳与绳以及绳与末端执行器边缘之间公垂线垂足位置关系的各种情况,推导绳与绳干涉以及绳与末端执行器边缘干涉的数学判定条件;证明绳与末端执行器面干涉的充分必要条件。在此基础上,提出一种适用于绳牵引并联机器人的干涉求解策略。通过对一个典型的绳牵引并联机器人的干涉问题进行求解与对比分析,表明所导出的完备干涉判定条件可较传统方法更合理地确定干涉区域,从而为更准确地实施绳牵引并联机器人的控制奠定了理论基础。     

大型射电望远镜舱索结构变形模型与原型的相似性

建立了大型射电望远镜舱索结构的运动微分方程,并由此研究了模型与原型的相似条件．针对模型存在几何变形的特殊问题,从主要动力相似条件出发,导出了用已知几何比尺表示的频率比尺、风速比尺等典型相似性常数．进一步,基于模型振动实验和相似性分析,预测了原型的固有频率和随机风振幅值,预测结论与非线性有限元动力仿真结果吻合．     

大跨度柔索驱动并联机构逆动力学研究

运用集中质量法建立大跨度悬索的力学模型,并基于此模型研究了大射电望远镜中的大型柔索驱动并联机构(wire driven parallel robot,WDPR)的逆动力学问题。首先,确定大跨度悬索的三维收放的动态力学模型,并运用四阶龙格库塔法求解模型的运动控制方程组;接着,确定大跨度WDPR机构的逆动力学算法;最后,通过数值仿真验证WDPR逆动力学模型的合理性。     

副油箱弹射系统的力学分析与软件协同仿真

完成副油箱弹射系统的力学分析与软件协同仿真。首先,分析某型副油箱弹射机构多体系统的运动和受力,利用SolidWorks和ADAMS软件,建立弹射机构的虚拟样机,进行动力学仿真;进而,对恢复弹簧进行动塑性冲击的理论分析,并利用Ansys和LS-DYNA软件对弹簧进行有预应力的冲击响应仿真。仿真结果表明,弹射机构可以顺利解锁进行弹射工作,弹射速度满足设计要求,与实际机构工作情况吻合;仿真得到的弹簧塑性变形和残余应力的分布规律与实际情况吻合,为弹簧的进一步优化设计工作提供有效的参考依据。     

方舱及装舱电子设备在道路谱随机激励下的响应预测

基于线性系统平稳随机振动理论，该文预测了多自由度大型复杂方舱结构在道路谱激励下的响应，导出了结构在一种宽带位移谱激励下动力响应的解析积分表达式，该文预测的数值结果对某电子方舱的工程设计具有重要参考价值。