近地小行星仅测角相对导航可观性判据

针对近地小行星仅测角相对导航系统的非线性可观测性分析问题,本文基于非线性系统局部弱可观性理论给出了新的可观测性判据.首先,通过分析非线性系统李导数的共有属性,给出了李导数梯度空间的共有子空间.进一步,利用该共有子空间和非线性系统局部弱可观性定义给出了新的可观性判据.经理论证明,该判据适用于非线性系统任意阶李导数,并且给出的可观性结论可与高阶可观性矩阵秩判据的结论等价.与传统的秩判据相比,该判据具有无需进行高阶李导数运算,无需进行高维矩阵运算的优点.因此该判据适合在轨计算,具有一定的工程价值.最后仿真结果验证了可观性判据的有效性.     

基于图论的深空探测航天器故障可诊断性评价

为了衡量深空探测航天器的自主故障诊断能力,提出基于图论的故障可诊断性评价方法.在对加权有向图进行介绍的基础上,给出强可推导结点、依赖于故障的可推导结点以及解析冗余结点等定义;分别提出故障可检测性和可分离性判据并给出相关证明,考虑深空探测航天器的资源约束问题,研究解析冗余关系优选方法;分析深空探测航天器的故障诊断层次,并对系统级故障诊断能力进行评价;最后,利用深空探测航天器的数学仿真数据对所提方法的有效性进行验证.     

带挠性附件卫星转动惯量的在轨辨识

针对大型卫星的挠性附件振动会影响质量特性参数辨识精度和准确性的问题,提出了带挠性附件卫星转动惯量参数在轨辨识的递推算法。基于带挠性附件卫星动力学模型,导出了转动惯量参数辨识的最小二乘描述形式;与挠性附件振动模态估计的卡尔曼滤波算法相结合,提出了一种适用于带挠性附件卫星转动惯量参数辨识的并发递推算法。通过仿真算例验证了卫星挠性附件振动对转动惯量参数辨识的影响和文中递推算法的有效性。     

考虑时间特性影响的控制系统可重构性定量评价方法研究

故障诊断时间和控制重构延时严重影响了控制系统的实际重构性能,然而目前缺乏相关研究.基于该现状,本文针对执行器快变偏差故障,重点考虑时间特性影响,结合能量与输入约束,对控制系统可重构性的定量评价问题展开了研究.首先,以基于观测器的故障诊断算法和控制重构方案为例,建立了重构系统模型;然后,以该模型为对象,通过对重构过程中关键时刻的分析,深入研究了系统故障后的动态特性,并综合考虑故障引起的状态偏差、资源浪费以及诊断误差,设计了用于描述故障系统性能下降程度的二次型性能指标;其次,利用Lyapunov稳定性理论,定量求解了性能指标关于时间的一般表达式,进而求得该指标在整个时域中的最优解;最后,基于最优性能指标,引入了可重构度的概念,实现了对控制系统可重构性的理论判定以及定量描述,并通过数值仿真验证了所提可重构性分析方法的有效性.     

大规模光伏接入受端电网方案综合决策

提出一种基于模糊层次分析和逼近理想解排序的方案评估比选方法,用于大规模光伏接入受端电网方案的综合决策。以系统安全稳定性、光伏出力间歇性、经济性和可扩展性为准则,建立大规模光伏电站接入受端电网方案评估体系,对候选方案各指标进行量化评估;考虑决策者主观偏好的模糊性质,采用模糊层次分析法确定评估体系中各指标的权重,并利用逼近理想解排序法进行多属性决策得到推荐接入方案。山东电网算例展示所提综合决策方法的全过程,结果表明利用该方法可直观地反映各候选方案的优劣,并给出合理的决策结果。     

基于多种加载模式的含蜡原油触变特性研究

我国盛产含蜡原油,含蜡原油的流变特性是输油管道科学设计和安全管理的重要基础资料,低温胶凝含蜡原油具有触变特性,触变性是含蜡原油管道停输再启动数值计算和评价原油可泵性的重要基础资料。本文通过实验研究了恒定剪切速率加载、阶跃增加剪切速率加载、剪切速率加载条件下的滞回环、恒定剪切应力加载、阶跃增加剪切应力加载、剪切应力加载条件下的滞回环六种加载模式的含蜡胶凝原油触变特性,分析了其触变特征的微观机理。     

陶瓷滚子超声振动辅助磨削装置设计与试验

针对超声辅助超精研磨陶瓷滚子的技术需求,基于简谐振动基本原理和波动方程,设计了超声振动的阶梯形超声变幅杆,研发了适用于陶瓷滚子超精加工试验机的点接触式超声振动辅助装置。利用试验机,研究了超声电源电流对陶瓷滚子表面粗糙度和材料去除率的影响规律,并进行了超声加工超精研磨影响对比试验。结果表明:文中所研发的超声振动装置安装简便,工作可靠;与普通超精加工相比,超声复合加工在改善工件表面质量的同时,加工效率有显著提升。     

基于有限元方法的强力层对三角带工况影响的分析

通过建立X8型农机三角带有限元模型,在考虑到伸张层、底胶和骨架材料的基础上,分析了三角带在楔入带轮后各部位的应力和形变分布,考察了强力层对三角带张紧的影响,同时对三角带强力层的位置变化进行了研究。结果表明,加入强力层可以避免三角带因过度拉长而引起的伸张层两端翘曲和底胶应力分布不均的现象;同时,可增大楔紧力和摩擦力,提高传动效率。中性层位置会随着强力层位置的改变发生偏移;强力层位置太低,有效接触面积减小,楔紧力减小,皮带易打滑,且层间剪切应力增大,导致强力层脱出;强力层位置太高,伸张层两侧受压,易导致边角磨损。