单相压电电机驱动的高精度孔径光阑设计

为满足空间光学仪器小型化、轻量化、精密化需求,设计了一种单相压电电机驱动的孔径光阑。对压电光阑的整体结构进行设计,实现光阑结构与功能的一体化设计;以压电陶瓷和碳纤维为基体设计具有高强度和功率密度的压电定子;通过COMSOL有限元软件对复合压电定子动力学特性进行分析,以及进行模态频率一致性调节;最后对光阑动圈进行结构优化以及干扰模态分离设计。根据设计方案制作压电光阑样机,其质量仅为49 g,孔径可变范围为0.5～35 mm。实验结果显示：光阑完全放大与闭合时间分别为89 ms和92.4 ms,最小角分辨率为4×10^-5 rad。该研究简化了光阑的组成和控制,使其在保证精度的同时,结构更紧凑,质量更小。     

菊粉-小麦淀粉复配体系理化特性及相互作用

将不同浓度的天然菊粉(inulin, IN)与小麦淀粉(wheat starch, WS)进行复配,制备IN-WS复配体系,研究复配体系的糊化、流变、消化等理化特性,并分析IN与WS间的相互作用。结果表明,复配体系的黏度、崩解值和回生值显著降低,IN的添加抑制了复配体系的糊化,使WS更加稳定;IN-WS复配体系均为典型的非牛顿流体,具有剪切稀释行为;随着IN浓度的增加,IN-WS复配体系的凝胶结构逐渐由类固态向类液态转变。此外,体外消化试验结果表明,复配体系抗性淀粉的含量随着IN浓度的增高而增大。由相互作用力及红外光谱分析可知,IN与WS的相互作用主要涉及分子间氢键。该研究可为菊粉-淀粉基食品的开发与应用提供指导。     

QY2定子调压调速控制系统常见故障分析与处理

结合定子调压调速控制技术的原理,通过QY2定子调压调速控制系统在济钢冷轧板厂起重机的实际应用,分析了QY2控制系统无速度反馈、晶闸管过热、只有单方向可控、下降时换向接触器反复切换等常见故障以及它们的处理方法,提出了应加强周期点检维护的技术要点。     

QY2定子调压调速控制系统常见故障的分析与处理

QY2起重机定子调压调速控制系统因其具有调速比大、反应速度快、优越的控制性能、高安全性、高性价比、在高温及恶劣的环境下也能正常工作等特点而被广泛应用于冶金起重机上。在实际工作中,如何根据QY2控制系统所反映的故障现象迅速查找故障点,处理故障,保障生产和设备的安全运行成为关键。     

基于学习观测器的航天器指定时间跟踪控制

针对一类含有外部扰动和执行器故障的刚体航天器姿态控制系统,提出一种基于自适应学习观测器的指定时间容错控制器的设计方案.首先,系统性地给出一种改进型自适应学习观测器设计方案,基于自适应学习观测器框架,设计航天器姿态系统的学习观测器实现对系统的综合扰动值估计;然后,利用综合扰动的估计信息和滑模控制理论设计指定时间容错跟踪控制器,使得系统的姿态角能够在指定时间跟踪指令信号,系统的收敛时间可通过容错控制器的参数预先设置,且与系统的初始状态值无关;接着,基于Lyapunov稳定性理论验证含有故障的姿态控制系统能够在指定时间内稳定;最后,通过数值仿真,与已有的观测器和有限时间控制方案进行对比,表明所提出方案的有效性和可行性.     

基于视差空间V-截距的障碍物检测

为了更加高效地完成对基于双目立体视觉的驾驶系统的环境分析,提出新的应用于视差空间中分析障碍的"V-截距"方法.与传统在三维空间中的障碍检测方法不同,该方法直接在视差空间中进行检测,通过将障碍坡度信息转换为视差空间中V轴的截距实现检测.推导视差空间中的坡度-截距转换关系,划定合理的阈值区间.整个检测算法具有快速高效的特点,在原理上不受平面道路的假设约束,具有很强的实际应用价值.多种环境下的实验证明:该方法的障碍物检测效果可靠、稳定,检测速度是基于三维空间的方法的3.9倍.     

伯努利方程在飞行器中的应用与简化推导

文章以伯努利方程为基本理论,定性解释了飞机抬升力的产生方式及伯努利方程的其他应用.     

超声振动切削表面织构摩擦性能研究

利用超声振动辅助切削在零件表面制备织构,通过流体润滑摩擦实验对表面织构的摩擦性能进行测试,分析了织构参数对摩擦性能的影响,并对光滑表面与织构表面进行摩擦系数对比。结果显示,织构单元的长度、长宽比以及面积越大,摩擦系数越小,并且长度对摩擦系数的贡献率为63.74%。相同实验条件下,织构表面的摩擦性能较光滑表面可以提升34.3%。     

脲酶矿化强化黄土抗水蚀性能演变特征试验研究

为了研究脲酶诱导碳酸钙沉淀固化黄土的抗水蚀性能,在室内开展饱和吸水率试验和冲刷质量损失率试验,利用正交设计,在尿素浓度充分的条件下开展海藻酸钠浓度、氯化钙浓度、脲酶浓度等3个因素的影响,采用极差分析和方差分析相结合的方法揭示3因素对抗水蚀性能的影响规律,并对正交设计得到的最优组合开展尿素浓度的优化设计。研究结果表明：脲酶浓度对诱导碳酸钙沉淀固化黄土的饱和吸水率和冲刷质量损失率影响最大,其次为氯化钙浓度、海藻酸钠浓度;试验得出的最佳组合为A4B4C3,即海藻酸钠浓度40g·L^-1,氯化钙浓度2.0mol·L^-1,脲酶浓度30kU·L^-1;工程建议尿素浓度为1.4～1.6mol·L^-1,揭示了脲酶诱导碳酸钙沉淀的作用机理。研究成果对黄土高原地区边坡治理或基坑的支护设计具有实际意义。     

基于迭代学习观测器的航天器姿态主动容错控制

针对含有外部扰动和执行器故障的一类航天器姿态控制系统,本文提出基于迭代学习观测器的主动容错控制方案.首先,建立了含有外部扰动和执行器故障的航天器姿态控制系统的运动学和动力学模型.其次,为了提高观测器的故障估计精度,在传统迭代学习观测器设计基础上引入上一时刻状态估计误差信息,文章提出一种改进型学习估计算法.进一步,基于滑模控制和指定时间稳定理论,利用学习观测器的故障估计信息设计指定时间主动容错控制器.与现有的航天器主动容错控制方案相比,本文所提出的算法的优势在于可以使故障系统的姿态能在指定时间跟踪上指令信号.基于Lyapunov方法,本文从理论上证明了改进型学习观测器和姿态容错控制系统的稳定性.最后,通过数值仿真,说明了所提容错控制方案的有效性和可行性.