主动数据库技术在PRAFRIP系统中的应用

分析PRAFRIP(继电保护及故障信息分析处理)系统的主动性需求,结合数据库在继电保护故障信息分析处理系统中的作用,提出基于主动数据库的系统设计.对主动规则的原理和执行进行分析,给出基于主动规则一ECA的系统的设计和运行机制.研究表明,采用主动数据库技术的PRAFRIP系统具有较高的效率,并且数据库系统的性能大为提高.     

用于光学遥感器耐受卫星平台微振动环境地面测试的六自由度平台

考虑空间卫星平台微振动环境对高分辨率空间光学遥感器成像质量的制约,提出了在地面测试光学遥感器耐受空间微振动环境裕度的六自由度激振平台的设计方案。建立了平台的运动学与动力学模型,推导出促动器音圈电机的传递函数并建立了Simulink模型。基于设计的模型研制了六自由度平台。对振动平台样机进行了振动加速度控制精度的验证实验,实验以典型的卫星平台微振动频率点为测试输入。实验结果表明平台振动频率为7~40 Hz时,其加速度输出相对误差可控制在7%以内。该平台借鉴了Stewart平台的并联构型,其结构简单、刚度大,振源输出精确可控,满足地面试验应用要求。     

大量程六维力传感器设计与标定研究

为提高大量程六维力传感器的灵敏度,设计了一种适用于机械臂末端的应变式传感器.该传感器采用十字梁式弹性体结构,通过优化应变梁结构和合理布置应变片等方式,使传感器在大量程条件下仍具有较高的刚度和灵敏度.使用有限元法分析验证了传感器应力分布的合理性,并根据最小二乘法标定原理对传感器进行解耦标定实验,实验结果表明:传感器静态性能良好,最小灵敏度为0.375 mV/N,满足使用要求.     

基于OpenMP的Stewart并联机器人控制系统

针对Stewart并联机器人控制难度大的问题,实现了一种基于OpenMP的Stewart并联机器人上位机控制系统,对机器人实现了快速有效直观的振动控制.系统共包含了动力学解算模块、数据传输模块和人机交互模块,不仅能够准确地计算出振动数据,控制机器人振动,而且也设计了简洁明了的用户界面,提升用户体验.为了提高软件的执行效率,还加入了OpenMP多线程并行计算技术加速控制算法,最高达到了2.18倍的加速比.验证了软件计算的正确性、控制的稳定性和执行的高效性.     

基于FPGA的六维并联机构的数据采集系统设计

针对6个绝对式光栅编码器数据读取与传送问题,为了得到六维并联机构的各支腿所在位置的编码器数据,设计了该数据采集及传送系统.该系统通过2个FPGA芯片状态机设计,实现了从6个单独编码器数据的并行采集读取,6个编码器数据的整合,再到6组编码器数据的接收与校验.通过实验验证,表明设计的数据采集及传送系统能够通过2片FPGA正确的传输数据,数据传输过程稳定可靠,能够提供满足六维并联机构的位姿调整所需要的编码器数据.     

模块化超冗余度空间机械臂的设计与实验

针对空间在轨服务任务需求设计了一种9自由度的模块化超冗余空间机械臂。该机械臂由9个相同的机械臂关节构成,其关节数量可根据任务要求进行调整。模块化关节采用一体化设计,关节内部合理地布置了机械传动部分与电气部分。基于改进的Bi-RRT算法和建立的机械臂的正逆运动学模型,机械臂进行了穿越复杂障碍环境的仿真和实验,实验结果表明该机械臂可以灵活地穿越障碍环境。基于阻抗控制算法,分别采用该机械臂进行了写字实验和恒力保持实验,实验结果表明机械臂具有良好的力控制能力。实验验证了该机械臂具备在复杂空间环境中执行在轨服务的能力。