一种无外部持续激励的子空间闭环辨识算法

传统的闭环系统可辨识性受到外部激励和控制器结构的限制,然而在实际辨识应用中,由于过程操作条件的限制或者经济原因不希望存在外部持续激励。讨论了在无外部激励下基于快采样的多变量子空间模型闭环可辨识性,提出了无外部持续激励条件下的闭环快采样子空间模型辨识方法,在常规采样的可辨识性条件不满足或部分满足的情况下,通过对闭环系统控制对象的输入输出变量快采样来实现对象模型辨识,并通过仿真实例验证了基于快采样的辨识算法的有效性。     

控制性能评价中单位关联矩阵的求解

多回路控制性能评价中单位关联矩阵的求解很重要,会影响到时延项的确定与控制性能指标的计算,因此探讨关联矩阵的计算问题是个有意义的话题。关联矩阵求解一般需要知道一些过程模型的信息,这个条件对于实际应用比较苛刻。为避开先验知识的约束,提出了基于闭环数据的单位关联矩阵求解方法。通过对辨识所得各类传函模型的预处理,能从多项式矩阵中直接求解出对角单位关联矩阵或迭代求解出非对角单位关联矩阵。应用结果证明了该方法的有效性。     

基于Watt连杆的可重复使用运载火箭腿式可展开着陆机构——原理、原型设计和实验验证（英文）

可重复使用运载火箭是降低太空运输成本的一种新途径。着陆机构是可重复使用运载火箭的重要组成部分,起到着陆支撑和吸收冲击的作用。本文提出了一种新型的可展开着陆机构（LDLM）。采用Watt-Ⅱ型六杆机构,利用连杆变分法得到优选构型。本文建立了多目标优化范式,使得可展开着陆机构具有着陆支撑区域大、重量轻、连杆内力合理等优点,在此基础上,利用NSGA-Ⅱ进化算法得到了可展开式着陆机构设计的最优尺寸参数。本文研制了全功能可重复使用运载火箭缩比样机,通过集成重力控制的展开方案以促进展开动作,避免全范围驱动,采用双重锁紧机构以提高展开状态时结构的可靠性,采用多级铝蜂窝缓冲器提供可靠的减震性能。实验结果表明,所提出的可展开式着陆机构能够提供快速平稳的展开（持续时间小于1.5 s）,且对舱体的姿态扰动较小（偏航和俯仰波动小于6°）。此外,它在0.2 m自由落体测试中提供了足够的冲击衰减（加速度峰值小于10 g）。所提出的可展开着陆机构可作为未来可重复使用运载火箭潜在的腿式起落架替代方案。     

射孔自动化校深的数学模式与系统设计

基于射孔人工校深过程,在分析测井自然伽玛曲线形态特征的基础上,建立了数学模式和方法,进而给出射孔自动化校深化的系统设计,经对不同地区井段射孔校深的结构表明,本系统运行稳定,精度达到了生产要求。     

一种垂直起降运载器着陆支腿设计与展开控制

目前,实现垂直起降运载器可重复使用是降低发射成本的有效途径之一。当运载器完成着陆场返回后,需依靠着陆支撑机构的展开、锁定及缓冲吸能三阶段的协同配合,最终实现平稳软着陆。针对运载器着陆支撑机构,提出一种六杆式支撑机构构型,通过四连杆机构实现展开与收拢动作,利用双锁紧机构型式实现锁定动作,依据机构自锁原理完成单向运动。通过对实际展开工况进行分析,提出主动+随动控制方式和全程作动控制方式。在着陆支撑机构展开过程动力学建模的基础上,分别对两种展开运动控制策略进行优化。并完成不同控制方案对比分析,最终确定合理展开驱动方案,为运载器支撑机构的研制和展开控制提供技术支持。     

射孔自动化校深的数学模式与系统设计

基于射孔人工校深过程,在分析测井自然伽玛曲线形态特征的基础上,建立了数学模式和方法,进而给出射孔自动化校深的系统设计。经对不同地区井段射孔校深的结果表明,本系统运行稳定,精度达到了生产要求。     

一种垂直起降运载器支腿构型设计与尺度优化

实现垂直起降运载器可重复使用是大幅降低发射成本的重要途径.运载器在完成发射任务返回着陆场后,依次执行着陆支腿展开、锁定及落地缓冲以实现平稳软着陆.针对运载器着陆支腿构型,以图论分析为切入点,确立了多种单自由度支腿展开方案,依据基于动力学模型计算机构性能的评判指标,完成支撑构型方案优选.在此基础上建立支腿尺度参数化模型并推导着陆极限工况下的杆件受力方程,以支腿轻量化和改善铰链受力为目标,对支腿结构参数进行优化.最后完成了机构方案设计并对着陆支腿强度、模态及着陆性能进行分析.仿真结果表明,优化结果及力学性能满足工程使用需要.研究成果可为未来重复使用运载器的研制提供方案参考和技术支持.