空间隔振器协调控制策略研究

针对非正交Stewart隔振平台各通道之间存在强烈耦合特性问题,提出了非正交Stewart隔振平台的协调控制策略. 首先建立了六自由度非正交Stewart隔振平台模型,根据简化的模型设计了协调控制算法;并针对控制器所需的输入不易获得的问题,设计出状态观测器以获得控制器所需要的输入. 仿真结果表明,该算法显著提高了非正交Stewart的隔振性能.      

基于螺旋理论的2T2R完全解耦并联机构构型综合

针对并联机构的运动往往是非线性、强耦合的问题,基于螺旋理论和支链独立驱动原则提出了两移两转(2T2R)类完全解耦并联机构构型综合方法.首先,根据2T2R完全解耦并联机构的运动特征和完全解耦并联机构的正、逆雅可比矩阵必为对角阵的要求,利用螺旋理论来构造满足期望形式的正、逆雅可比矩阵;其次,根据正、逆雅可比矩阵所要满足的条件,确定支链驱动副作用于动平台上的使动螺旋,再得到该使动螺旋对应支链上的表示驱动副的驱动螺旋和除驱动螺旋之外的其他运动螺旋系,据此可完成支链结构螺旋系的配置;最后,根据并联机构运动原理依次取出4条支链连接动平台和定平台得到并联机构.综合的完全解耦并联机构的输出运动是由支链上独立的输入驱动提供的,且机构的正、逆雅可比矩阵在运动过程中始终保持为对角阵,所以属于完全解耦并联机构,此类机构控制简单,具有一定的应用前景.     

主动悬架非线性滑模容错控制研究

以1/4车非线性主动悬架模型为研究对象,针对未知的作动器故障,提出了一种滑模容错控制方法。选取合适的滑模面,以保证悬架系统的隔振性能。在无需掌握系统的非线性及作动器故障信息的前提下,基于Lyapunov稳定性理论设计滑模容错控制律,使其切换增益能实现自适应调节以消除故障影响。最后,通过理论推导证明了该控制律能够满足悬架系统的硬约束要求。仿真结果表明,基于容错控制律设计得到的主动悬架系统,在作动器出现故障的情况下,有效改善车辆乘坐舒适性,体现出了较好的容错性。     

Stewart机构在刚体6维测量中的精度

为得到500米口径大型射电望远镜(FAST)馈源精调实验平台的位置姿态实现反馈控制,提出利用Stewart机构,通过测量其6条支链的长度,运用Stewart机构的运动学正解求得刚体6维的位姿信息的测量刚体位姿的方法.利用Stewart机构的Jacobin矩阵条件数分析传感器精度到刚体测量精度的影响.通过实验验证了精度分析的结果,即Stewart平台的Jacobin矩阵条件数增大将使测量精度降低,因此将Stewart平台Jacobin矩阵条件数做为衡量机构测量精度的指标是合理的.这种测量方法对同类6维测量方式的设计和应用具有指导意义.     

风云四号卫星微振动抑制和试验技术研究

风云四号搭载的干涉式大气垂直探测仪对微振动异常敏感,需要进行微振动抑制.结合星上主要振源和敏感载荷的需求,进行了振源和载荷二级微振动隔离.对隔振系统使用的隔振器单元进行了参数和敏感性分析,对设计的Stewart构型动量轮支架进行了理论和试验研究.采用隔振器和阻尼器的组合设计了三点支撑敏感载荷隔振系统,完成干涉式大气垂直探测仪的二级隔振设计,进一步抑制卫星平台传递至探测仪的微振动干扰.采用近零刚度悬吊系统和超静实验室完成了地面微振动试验,并进行了在轨微振动试验,实测数据表明,隔振系统能够使得卫星平台传递至载荷安装面的微振动量级控制在0.1 mg以下,满足了指标要求.风云四号微振动抑制技术也为相关型号的微振动抑制提供了借鉴和参考.     

3种用于混联机床并联机构的分析

分析了不同参数条件下3种可用于混联机床的并联机构:Stewart并联机构、动平台共用铰链机构以及中心伸缩杆机构,提出了虚拟工作空间和虚拟最大内接圆半径作为指标评价姿态实现能力.     

基于末端任务特征的操作机构型综合

依据锻造操作机的末端运动特征与输入和输出关联特性,将构型任务分为3组。建立机构运动输出特征矩阵,以有序单开链单元作为设计目标对主运动机构特征进行构型综合,然后基于系统整体特性与操作机极端服役环境对3组特征进行整合构造,最终得到众多操作机整机构型。分析了部分具有代表性的典型机构与新型机构的输入和输出关联特性与控制解耦性。结果表明,就控制解耦性而言,所综合出的部分新构型要优于传统构型。     

两移动三转动完全解耦混联机器人机构型综合

为综合得到两移动三转动(2T3R)完全解耦混联机器人机构,基于GF集理论提出了一种简单而有效的解耦混联机构型综合方法,并且给出了完全解耦混联机构型综合的具体设计步骤。首先分析了GF集的运算法则;接着通过GF集元素组合公式和混联机构数综合方程构造了混联拓扑结构,并结合机构输入运动副选择原则和解耦分支设计准则,确保了混联机构运动的解耦性;然后根据该构型综合方法,完成了完全解耦2T3R五自由度混联机构的型综合过程。运用该型综合方法,得到了构成2T3R解耦混联机构各模块单元的组合形式,再以其中一种组合形式为例,综合出了2T3R五自由度完全解耦混联机构,并得到了大量新构型。针对该完全解耦混联机构,求解了机构位置的正解解析表达式,推导出了机构的雅可比矩阵,进而依据此雅可比矩阵表达式,验证了混联机构的完全解耦特性,进一步证明了该构型方法的正确性。基于GF集的完全解耦混联机构型综合方法可用于具有确定运动特征的解耦串联、并联以及混联机构的构型设计。     

完全各向同性解耦3T1R型并联机器人构型综合

为综合得到完全各向同性解耦并联机器人构型,基于GF集理论提出了一种简单而有效的构型综合方法.阐述GF集的基本概念、运算法则,转动特征存在条件;给出机构输入运动副选择原则和分支设计准则,确保了并联机构运动各向同性及解耦性;根据该构型综合原理,实现了3T1R的4自由度完全各向同性解耦并联机构型综合,得到了大量新构型;针对所综合的一种新型并联机构,运用螺旋理论求解其机构的自由度并推导其雅克比矩阵,验证了该机构的完全各向同性,也进一步证明了该构型综合方法的有效性.     

基于模糊控制的超精密隔振平台优化设计与仿真

为了提高超精密隔振平台隔振效果,对隔振系统进行模糊控制器设计和结构优化设计.在ADAMS/view环境下创建平台参数化模型,以隔振平台加速度、系统动挠度和底座动位移作为性能目标函数进行结构优化.对模糊控制下的主动隔振系统采用ADAMS与Matlab联合仿真的方法.仿真结果表明,经过ADAMS优化之后的主动隔振系统能有效提高主动隔振平台的隔振效果,联合仿真方法为隔振系统动力学仿真提供了一条新的思路.     

冗余配置陀螺仪故障诊断方法研究

陀螺仪冗余配置是提高捷联惯导系统可靠性的重要手段。研究了6个单自由度陀螺仪的配置方案和故障检测方法。该方法可以对多个陀螺仪同时出现故障的情况进行检测与隔离。     

多类型配电网自动化终端优化配置

配电网自动化终端可以提升供电可靠性,但如何合理经济地配置终端是目前难点之一。考虑了多类型自动化终端在故障处理中的作用,进而搭建了终端配置的优化模型,该模型考虑了终端配置过程中的经济性,并通过改进岛式并行遗传算法加速求解效率。最后,通过RBT-BUS4算例结果证明所提出的优化模型具有良好的求解结果和一定的工程应用前景。     

水轮发电机组整机系统随机振动的直接谱分析

为了解决水轮机随机振动分析问题,采用了多级模态综合技术建立水轮机包括转动部件和固定部件在内的整机系统模型。由于轴承油膜刚度、阻尼,运动方程系数矩阵具有非对称特性。将系统所受随机激励分解为确定性分布矢量和一个随机过程标量的乘积,在位形空间对运动方程解耦,将直接谱分析方法推广到非对称系统,直接得到整机系统随机响应谱密度函数矩阵的每个元素,从而方便地计算随机响应的均方值,为水轮发电机组随机振动分析提供有效可行的方法。     

一种农村电网异名相两点接地故障后快速恢复供电技术

提出一种新型农村电网异名相两点接地短路故障后恢复供电技术及其实现方法,充分利用现有三相三元件保护继电器配置技术,极大可能地将异名相两点接地短路转换为单相接地故障,从而可短时持续供电,提高了非有效接地系统的供电可靠性.     

一种改进的混合三端输电线路故障定位算法研究

针对混合输电线路故障多、定位精度差等问题,提出一种基于改进的自适应噪声完备集合经验模态分解(CEEMDAN)和Teager-Kaiser能量算子相结合的混合三端输电线路故障测距方法。首先对输电线路故障电压信号使用新型相模变换进行解耦,以消除线路间的电磁耦合现象;然后利用改进的CEEMDAN和Teager-Kaiser能量算子对解耦后的故障电压信号进行分解,提取了故障初始行波到达检测点的时间,再根据故障时暂态电压行波零模分量和线模分量的故障特性,提出一种基于零模和线模时间差的故障分支判别方法;最后为解决无法得到行波波速精确值的问题,采用基于零模线模时间差的行波测距方法得到了精确的故障定位数据。基于仿真模型,对比改进CEEMDAN算法和传统CEEMDAN算法,验证所提改进算法的有效性。仿真结果表明,所提算法不受故障类型、过渡电阻、波速、时间不同步的影响,具有较高的测量精度。改进CEEMDAN算法能够有效改善故障信号经传统CEEMDAN算法分解后带来的随机性问题,具有较高的工程应用价值。     

基于粗糙集理论旋转机械频域特性的故障诊断

应用粗糙集理论将旋转机械转子的频域信息作为研究对象, 从转子故障实验的频域图表及其相关数据中, 构造符合粗糙集理论要求的决策表, 并对决策表进行约简, 得到旋转机械故障诊断的决策规则, 通过区分矩阵和区分方程寻找决策表的约简和核, 最后优化鳞选出决策表的最小约简形式.     

Novel Fault Detection Optimization Algorithm for Single Event Effect system Based on Multi-information Entropy Fusion

Fault detection caused by single event effect（ SEE） in system was studied,and an improved fault detection algorithm by fusing multi-information entropy for detecting soft error was proposed based on multi-objective detection approach and classification management method. In the improved fault detection algorithm, the analysis model of posteriori information with corresponding multi-fault alternative detection points was formulated through correlation information matrix, and the maximum incremental information entropy was chosen as the classification principle for the optimal detection points. A system design example was given to prove the rationality and feasibility of this algorithm.This fault detection algorithm can achieve the purpose of fault detection and resource configuration with high efficiency.     

基于CMDB的规则推理的故障定位技术

【目的】帮助系统管理员从复杂的结构中寻找系统故障的根源,以进一步提高电网管理信息系统的可靠性。【方法】将配置管理数据库(Configuration management database,CMDB)结合故障树分析法(Fault tree analysis,FTA)进行故障规则推理,再通过CMDB确定故障设备之间的关系,从而通过监控告警结合故障规则分析定位到故障根源,并进行实例验证。【结果】基于CMDB的规则推理的故障定位技术可以有效地梳理信息系统各功能组件和故障表征之间的关系,实现快速故障定位。【结论】该技术可有效提高系统的可用率和运行率。     

低压断路器群组控制器设计

介绍了一种基于DSP和CPLD的低压断路器智能控制器的设计,该控制器以模块化的形式,能够控制多个断路器实现故障保护。重点叙述了控制器的硬件系统构成,包括信号调理电路、脱扣控制电路和GPRS通信模块电路。设计出的智能控制器具有结构灵活、可靠性高、通信能力强、智能化程度高等特点。     

利用改进ResNet和暂稳态时间序列的光伏阵列在线故障诊断方法

光伏阵列在线故障诊断方法主要采用实时电压电流时序信号作为输入故障特征。然而,这些时序信号因受最大功率点跟踪和时变环境因素的影响,往往包含暂态和稳态交替过程以及时变噪声,显著制约了故障诊断精度及可靠性。针对这些问题,本文首先利用相对位置矩阵方法将三种一维暂稳态时序数据,包括加权总电流以及光伏阵列时序电压和电流,转换为二维数据,以此生成红、绿、蓝三通道图像。而后,将图像输入到所提的基于与坐标注意力结合的残差网络（Residual Network, Resnet）模型中,该模型能提取其丰富的故障信息,有效地提升故障诊断精度。最后,通过仿真和实际的故障模拟实验获取故障样本数据,以训练和测试所提的网络模型,并与多种其它网络模型进行对比,还对仿真数据集进行了可靠性验证。经实验分析证明,本文提出的故障检测与诊断方法在准确性和稳定性方面都有更佳的表现,根据仿真平台获得的数据集也有较高的可靠性。