摇臂式月球车轮-地接触角估计方法研究

本文研究全地形移动机器人在不平坦地形中轮-地几何接触角的实时估计问题。针对摇臂结构的月球车,设计了基于地形高层图、基于力学平衡、基于运动学约束,这三种轮-地接触角估计方法,其中后两种可用于轮-地接触角的在线估计。利用卡尔曼滤波对测量值进行噪声处理,物理实验数据的结果验证了本文方法的有效性。     

极限温度下月球车轮驱动电机带障运行性能预测

月球车在月面极端恶劣环境下长时间运行,很难得到维护,预测故障发生后其车轮驱动电机的运行性能对月球车运动控制系统的可靠性研究有重要意义。建立了室温下电机的有限元仿真模型,通过修改材料属性,对月面极限温度下电机性能进行了预测;对正常运行时的模型施加故障条件,仿真了电机带障运行时的电流和电磁转矩波形,与正常运行时进行了比较和分析。仿真结果表明：电机发生故障后,车轮无法自主起动,但在某些故障条件下,电机仍然具备一定的转矩输出能力。实验结果证明室温时模型在额定转速附近具有较好的精度。研究结论为电机的性能预测和故障诊断以及月球车可靠性分析提供了参考。     

轮缘半径对月球车鼓形轮原地转向阻力矩影响分析

为了给月球车的车轮构型设计、运动控制、模拟仿真等提供理论参考,基于地面力学理论,提出鼓形车轮下陷量判断方法,研究了其转向时轮-地接触的剪切特性与推土特性,并建立鼓形车轮原地转向的力学模型.理论分析表明:转向阻力矩随轮缘半径的增加而呈渐近线性增加.轮缘半径越小,车轮的转向阻力矩越小,使鼓形车轮较圆柱车轮具有更好的转向灵活性.利用月球车车轮运动性能测试系统对2种轮缘半径的车轮进行了原地转向实验,实验结果表明了该理论模型的正确性.     

变驱动半径两轮并列式月球车的稳定性分析

为了适应月球探测的特点和要求,提出了一种两轮并列式月球车结构,并分析了其驱动原理和性能.为了更好地适应两轮车系统的视觉导航及多车对接所具备的稳定性需要,设计了一种变驱动半径的两轮并列式月球车系统模型.针对两轮车系统的稳定性进行数学建模,采用变驱动半径结构和状态反馈控制进行仿真,结果表明,变驱动半径结构可以有效地实现两轮车系统的稳定性控制.     

低电源容量下大功率水泵电机的起动装置

本文设计并安装了一套大功率水泵电机的起动装置,避免了工厂重新扩大其供电系统容量的投资.该装置在工厂的实际应用中被证明是安全可靠的.该技术可推广至工厂、农村电力排灌等不易燃液体和输运,能产生较大的经济和社会效益.     

轻质模型沙物理化学特性及起动特性研究

对多种轻质模型沙的物理化学特性及起动特性进行了研究.研究结果表明,在模型沙林料中,煤粉和煤灰相对而言性能比较稳定,特别是粉煤灰成本低,易加工,可动性强,是模拟黄河下游游荡性河道的理想模型沙.通过试验研究还发现,轻质模型沙起动规律一致,一般可表示为V0=kdHa形式.     

8×8轮毂电机全轮驱动车辆动力学建模与仿真

建立了8×8轮毂电机全轮驱动车辆的整车驾驶模型,该模型包括驾驶员输入处理模块、路面条件和22自由度车辆动力学模型,给出了在一定路面条件下,从驾驶员输入到车辆动力学和运动学状态输出的数学方程. 采用模块化的方法,在Matlab/Simulink中建立了计算机仿真模型,对所建立的模型进行了操纵稳定性和行驶平顺性的仿真试验,并与常规8×8车辆模型及二自由度线性模型进行了对比分析. 仿真结果表明所建立的模型能正确反映车辆在各种工况下的动力学特性,非簧载质量的增加一定程度上降低了车辆的操纵稳定性,尤其降低了车辆的行驶平顺性.      

水流作用下裂隙内沉积颗粒起动临界流速研究

为了优化阻塞裂隙的水力冲刷工艺参数,采用物理试验和理论分析相结合的方法,建立了水流作用下颗粒起动有效作用流速数学模型,研究了水流作用下裂隙内不同形状颗粒的起动方式和颗粒起动临界流速随颗粒粒径、流体密度和裂隙高度的变化特性。结果表明：近圆颗粒和椭球颗粒主要以滚动方式起动,扁平颗粒以滑动方式起动;颗粒起动临界流速随颗粒粒径的增大呈现对数增大的变化规律,随流体密度的增大呈减小的变化规律;进一步地,由于颗粒起动有效作用流速与裂隙高度的增大呈负相关的变化规律,因此颗粒起动临界流速随裂隙高度的增大而增大。为提升阻塞裂隙的水力冲刷效果,应采用的方法是增加流体介质的密度,促使裂隙内更多的沉积颗粒发生起动。此外,当水力冲刷工艺运用至裂隙发育的地带时,应该适当提高水力冲刷工艺的注水量,提高堵塞裂隙的水力冲刷工艺效果。     

内燃机起动过程及其机械负载匹配的试验方法研究

针对内燃机在起动过程实需外加驱来进入自循环怠速,其能量来自蓄电池,因此需要研究电机和内燃机及蓄电池之间的匹配的问题.基于对内燃机起动过程的研究及采用现代测量技术,可以实现通过试验的方法来测定内燃机的机械负载从而实现起动电机输出的精确匹配.     

人椅模型在车辆动力学研究中的特性对比

将两种不同自由度的人椅子系统模型附加在车身-车轮子系统上,对比分析不同自由度的人椅子系统对于整个车-人-椅系统动力学特性的影响。通过系统传递函数分析幅频特性。对比结果发现,三自由度的人椅系统模型比单自由度的模型具有明显的减振作用,三自由人椅子系统模型更接近于人体的实际情况。     

沙质环境中基于视觉的月球车定位方法

视觉里程计是月球车上重要的传感器之一,能够实现月球车在松软月面的定位,并对滑转率进行估计．针对沙质的月面模拟环境,为月球车开发了适应能力强的视觉里程算法．首先,研究基于形态学的图像增强算法以保证提取到足够多的特征点;其次,在对极线约束下实现角点的匹配,并且通过优化搜索窗口尺寸和预估搜索方向等方法提高匹配和跟踪的效率;再其次,采用随机抽样一致（RANSAC）算法进行运动估计,计算巡视器在6个自由度上的姿态变化;最后,在月面模拟场地对视觉里程算法进行试验,证明所提算法在特征稀少的环境中仍能保持较高的稳定性和定位精度．     

基于VR预显示的月球机器人遥操作仿真系统

为了消除时间延迟对遥控操作系统稳定性的影响，提出了基于虚拟现实(VR)预显示的两级遥操作控制结构的仿真系统方案。文章重点讨论了虚拟环境的建模技术，建立了基于摇杆-转向架的月球机器人的实体模型。最后用月球机器人爬坡的仿真验证了所建模型的正确性和可行性。     

月球车的运动学、动力学分析及其仿真研究

首先推导出六轮月球车运动学方程 ;其次 ,给出了在崎岖地形中运动的月球车的受力分析 ;最后 ,在考虑月球车多关节动力学问题条件下 ,建立了月球车的动力学模型 ;通过仿真实验表明该动力学模型可以较好地解决月球车在崎岖地形中的复杂运动问题 .     

月球车立体视觉系统现场标定方法

针对星球探测任务中星球漫游车自主避障和导航的要求，建立了一种基于平面模板的现场标定方法，实现月球车视觉系统的现场标定．针对月球车视觉系统的广角畸变的特点，引入径向和离心畸变模型，利用最大似然估计（MLE）对内、外参数进行非线性优化求精，并对图像进行畸变校正；计算摄像机间相对位置，实现了紧凑的双目视觉外极线校正．实验表明，该方法快速、简便，获得了较高的标定精度．     

月球环境下微型电机的热控

分析了月球探测器中微型电机的热控问题,结合实际电机参数提出了一种小型伞状辐射冷却系统.讨论了影响电机热控效果的主要因素,如电机工作转矩、月表温度和工作纬度等,对系统热状态的影响.计算结果表明,提出的微型电机热控系统可以有效控制微型电机的温度.     

运力过剩环境下船舶减速减排策略研究

减速航行是当前集装箱运力供过于求环境下,航运企业控制闲置成本和减少碳排放的重要途径.以单一航线上航速和船舶数量为决策变量,综合考虑航速与航次时间、航线配船数、运营成本及碳排放等非线性关系,构建班轮集装箱船队成本变化最小为目标的混合整数规划模型,算例结果表明随航速下降,船舶总成本先降后升,碳排放成本则持续减少.在此基础上,引入边际利润概念分析海运船舶在不同减排政策下的航速选择策略,并针对油价和货物价值的变化进行敏感性分析.最后,从海运供应链角度讨论了减速航行对船公司以及货主影响,对集装箱船舶运输经济性及航速选择具有借鉴意义.     

无刷励磁同步电动机起动的研究

为了研究采用新型投励装置时同步电动机的起动性能,应用多回路理论建立了同步电机在相坐标下的数学模型。并编制相应的计算程序。通过数字的仿真,研究了电机参数尤其是阻尼参数对同步电动机起动性能的影响。其结论可用来改善同步电动机的起动性能,为无刷励磁同步电动机及其投励装置的设计提供依据。     

月神及月崇拜探微

古人膜拜天体自然,并演绎了不少神话传说,对月亮的崇拜也是如此。古代月神话与月崇拜大致包括三个方面的内容：古人月神观念产生的原因,认为月神观念的产生和发展,与早期农牧业生产和农牧业社会是分不开的;中国古代神话中的几种月神形象：月母常羲,月神西王母,嫦娥奔月等;月神话的寓意。     

领导能力研究综述

领导在组织中起着至关重要的作用。迄今为止,学术界对于领导能力的研究众说纷纭。文中力求在中西方学术界对领导能力问题的探索、党的四代领导集体对领导能力的重要论述以及新形势下党和国家重要文件对领导能力的阐述三个方面对领导能力研究进行梳理,以期为今后的研究提供参考。     

Changes in precipitation and extreme precipitation in a warming environment in China

This study analyses the decadal changes in winter precipitation and extreme precipitation in a warming environment in China. The results show that, together with a trend of winter warming in China, winter precipitation and extreme precipitation in the region are also increasing. In addition, concurrent with the decadal warming shift that occurred in the mid-1980s, precipitation and extreme precipitation both increased significantly. Quantitative analysis shows that precipitation and extreme precipitation increased at rates of 9.7% and 22.6% per 1℃ of surface warming in China. This rate of precipitation increase is greater than the global mean, which indicates that precipitation in China is highly sensitive to climate warming and further highlights the importance of studying regional responses to climate warming. The fact that extreme precipitation is increasing at a higher rate than precipitation implies that winter precipitation in China will increasingly be of more extreme type in the context of global warming, which could partly explain why there have recently been a number of record-breaking extreme snowfall events in China.