空间对接整体动力学仿真系统稳定性分析

为了在地面模拟空间对接的动力学过程,对其动力学仿真系统进行了研究.描述了动力学综合实验台的工作原理,提出能模拟空间对接过程的动力学仿真问题.对空间对接整体动力学仿真系统的物理参数进行了合理配置,并对其稳定性进行了分析.试验结果验证了相应结论的有效性.     

太阳能电池阵模块化自重构机器人模型的设计和运动仿真

为实现空间航天器电池阵部件的自装配与自修复,设计了一种既可用于搭载航天器太阳能电池板,又能通过相互之间的运动转换完成特定任务的正三角形三臂对接平面晶格式自重构机器人模型.每个机器人模块包含有1个中心框体和3条对接单臂,其中每条对接单臂有2个旋转运动关节和1个对接关节,共3个自由度.每条对接臂的运动互不关联,单条对接臂上2个运动关节的电机可各自独立转动.对机器人模块进行了运动规划,推导出变换矩阵,并进行了Simulink动力学仿真.仿真结果表明,该机器人相似模型可以在地面实验室条件下完成构形转换、实施对接等任务.     

变速器试验台惯量电模拟与角加速度估计

研究了变速器试验台采用电机模拟机械飞轮惯量的实现方法.以在相同转矩作用下机械惯量系统和电惯量系统的转速变化一致为控制目标,提出了电惯量角加速度控制法.以电枢电流和角速度为输入,设计Luenberger观测器来估计角加速度,并在观测器中加入滤波器模型,同时反馈增益根据转速变化的大小自适应变化来平衡噪声抑制和响应速度之间的矛盾.采用Matlab/Simulink建立了变速器试验台及惯量电模拟系统的仿真模型,研究了电惯量在变速器升档过程中的作用.结果表明,转速误差的峰值小于1 rad/s时,观测器可以快速、准确实现角加速度的估计,且噪声抑制能力强,以此为基础的惯量电模拟方法可以有效取代机械飞轮.     

基于电惯量的汽车惯性式制动试验系统的设计

传统的汽车惯性式制动试验系统采用机械惯量盘模拟汽车运动惯量,这种系统体积大、惯量调整困难、自动化程度不高,针对这些问题,提出了基于电惯量的汽车惯性式制动试验系统的设计思想.该设计通过对机械惯量数学模型的分析,提出了用控制算法控制电动机,使它的输出惯量能模拟机械式惯量盘的惯量,即用"电惯量"代替"机械惯量".文中用MATLAB软件对系统性能进行了仿真研究并作了可行性的分析,研究结果表明设计是可行的.     

自动机械变速器试验技术及联调试验台设计

结合实际项目,设计了自动机械变速器(AMT)联调试验台系统.运用汽车动力因数计算车辆等效质量,提出分段模拟车辆行驶阻力试验方案,对飞轮系统进行优化设计,实现了AMT联调试验台可变惯量的模拟加载与匹配.实际应用表明,AMT联调试验台系统符合使用要求.     

汽车ABS动态性能试验台的设计

本文通过对当前国内ABS性能试验台系统现状的分析;针对目前教学和科研用试验台系统存在的缺陷,在分析了前人在机电混合模拟技术所做工作的基础上,提出了汽车惯量和地面制动力机电模拟的理论。以自行研制的新型ABS动态性能试验台为平台,设计了各种不同车速与不同路况下的汽车ABS试验方案,并进行了大量的实验验证。     

大型航天器动力学试验验证技术进展

航天器在发射过程要经受严酷的动力学环境,为保证航天器发射和在轨运行的可靠性,必须在地面开展相关的动力学环境试验验证.以我国空间站为代表的大型航天器与以往的卫星产品相比,尺寸和质量大幅增加,原有的试验方法及试验设备不能满足地面力学试验验证的需求,如何开展地面力学试验并保证其有效性等问题是亟需解决的关键技术.本文介绍了我国飞船、空间站等大型航天器动力学试验验证技术的发展成果,包括动力学试验方法、振动试验静载补偿技术,分析了分段试验技术的可行性,以及大型力学试验设备研制的可行性和技术难点等,并对未来大型航天器地面力学试验验证技术的发展进行展望.     

液压定位器在航天器吊装中的应用分析

吊装作业是航天器总装过程中重要的工况之一,液压定位器能够控制吊装精度。随着我国航天器尺寸、重量的不断增大,对吊装精度提出了更高的要求。在分析航天器吊装工艺的基础上,提出了航天器吊装对接中的碰撞力计算模型。通过动力学仿真软件ADAMS,分析了不同下落距离下航天器的对接碰撞过程,得到了航天器对接碰撞的冲击加速度变化曲线。以某航天器舱体吊装为例,仿真分析了在不同精度下舱体对接过程中碰撞产生的最大加速度。计算结果表明随着定位精度提高,航天器对接中产生的最大加速度线性下降,能够确保航天器吊装过程中的安全。     

大惯量随动系统解析模型预测控制

为了提高时变负载大惯量随动系统的响应速度以及控制精度,将解析模型预测控制运用到负载系统的控制策略中.建立了大惯量随动系统负载的动力学模型,并考虑系统性能指标、能量输入功率和制动功率等约束条件,通过双无迹卡尔曼观测器对负载惯量扰动进行实时观测,实现了大惯量随动系统的解析模型预测控制.仿真试验结果表明,包含了约束条件的解析模型预测控制,减小了大惯量随动系统的响应时间,提高了控制精度,达到了预期的控制效果.     

底盘测功机惯量电模拟方法的研究和实现

针对传统底盘测功机惯量模拟装置存在振动噪声大、体积大、模拟精度不高及不能实现惯量无级调整等缺点,用加载电机代替原有的机械飞轮,分析了惯量电模拟的理论基础,推导出惯量电模拟时加载电机所需的动态补偿转矩。分析了惯量电模拟的实现方法,并在DCG-10E型底盘测功机上进行了汽车的加速性能试验和滑行试验。试验结果表明:在采用惯量电模拟时,底盘测功机的测试精度提高了4.4%,说明惯量电模拟方法是可行的。     

燃气轮机启动电机负载模拟系统

为了更好地研究燃气轮机启动电动机的启动特性,给出了一种45kW燃气轮机启动电动机负载特性模拟系统,介绍了系统的组成,工作原理以及硬件、软件的设计方案.试验结果表明系统具有良好的动静态性能,能够很好地模拟燃气轮机启动电动机的启动特性.对其他类似的负载模拟系统具有一定的参考价值.     

风洞模型角度调节机构的动态特性分析

为了验证风洞模型角度调节机构以某种频率工作时,机械系统的惯量、刚性及阻尼对试验结果是否有影响,建立了角度调节机构的动力学方程及相对应的数学模型,并用MATLAB/SIMULINK软件进行动态特性分析;机构中构件存在惯性,并且具有一定的刚性及阻尼,由于风洞模型角度调节机构是一种精度要求较高的系统,为保证计算结果的准确性,在建立角度调节机构的动力学方程时必须考虑这些因素;当角度调节机构处于极限工况时,仿真结果表明:模型输出轴的角位移动态响应曲线基本上与期望曲线重合,只存在极小的误差,机械系统的惯量、刚性及阻尼对试验结果的影响是极小的。     

半主动控制液力悬置的模拟和实验研究

设计了开发了一种阻尼可调式半主动控制液力悬置,通过调节惯性通这截面积可以改变减振器动刚度和滞后角的峰值发生频率和最大峰值的幅值,从而达到改变减振器动特性的目的,双层隔振实验台上的实验结果表明在输入激励幅值不变的情况下,通过改变惯性通道的截面积可以在各种激振频率下得到最佳的隔振效果,在实际应用中可以根据发动机的实际转速实时调节减振器的惯性通道截面积,从而达到最佳的隔振效果。     

轴系扭振试验台的研制

研制了模拟汽轮发电机组机电动态过程的扭振试验台；介绍了模拟引进型300MW汽轮机组轴系试验台的模拟方法和设计原则；利用试验台进行了机电动态试验；对轴系扭振进行了测试．试验表明，该试验台可用于验证机电动态仿真程序及研究扭振机理．     

交会对接航天员训练仿真误差分析

针对交会对接任务中地面训练仿真与实际飞行任务的天地一致性问题,研究了仿真中的关键误差并提出了对策.以航天员在回路中的感知为焦点,从仿真模型、视觉感知和操作感知等3个方面进行了误差特性分析研究.通过训练样本数据,讨论了自控/人控模式下训练仿真误差对航天员实飞操作品质的影响,提出了模型构建、过程修正和地面辨识等误差对策.试验结果表明,对策可行,时间延迟和操作精度响应仿真拉偏有效.误差分析和对策方法对训练模拟器研制和航天员训练有重要应用价值.     

岩石类介质SHPB试验加载波形的数值分析

采用基于细观损伤力学基础而开发的动态岩石破裂过程分析系统RFPA2D对大直径SHPB装置中压杆的应力波弥散效应进行二维数值分析,讨论了矩形应力脉冲和三角形应力脉冲两种加载波形对弥散结果的影响.结果表明,基于细观损伤力学基础而开发的动态岩石破裂过程分析系统RFPA2D能够较真实地模拟SHPB试验中波形传播过程;在大直径SHPB实验技术中,由于压杆的横向泊松效应,波形在传播过程中的弥散现象明显;选择合适的加载波形可以有效降低SHPB装置中应力波的弥散效应,其中三角形波加载可以降低大直径SHPB动态测试中的应力波弥散,是岩石混凝土等非均匀材料SHPB动态测试的较理想加载波形.     

基于虚拟仪器的动平衡机测量技术研究

采用虚拟仪器技术研制DD-300B型动平衡机测量系统。研究了测量静不平衡、动不平衡和综合动不平衡的方法,并探索了调整平衡的规律;提出了静平衡影响系数和动平衡影响系数的概念,设计了试验方案,对动平衡影响系数、静平衡影响系数、左端影响系数和右端影响系数进行了试验研究。按静力学的力和力矩平衡原则,可以求出静不平衡惯性力和动不平衡惯性力矩对两个支座的作用力。研究结果表明,在支座上两个相等的静不平衡作用力与动不平衡作用力,对输出信号的振幅影响是不同的。提出了综合动不平衡的优化调整方法。     

弹道导弹的ISAR回波模拟

提出了一种基于FPGA通用雷达回波模拟器系统,并利用该回波模拟器产生弹道导弹的ISAR回波信号源.首先建立基于解线频调(去斜)技术的弹道导弹ISAR回波信号模型,产生弹道导弹的ISAR回波仿真数据;进而利用所开发的回波模拟器产生弹道导弹的ISAR回波模拟信号并对该信号进行采样和处理,获得了与Matlab仿真数据成像一致的结果.实验结果表明:模拟器能够精确有效地模拟和产生弹道导弹回波信号,该模拟器具有可扩展性、可升级和可编程性.     

ReSim:一个面向可重构处理器的仿真平台

针对可重构处理器ReMAP(reconfigurable multimedia array processor)面向视频高清编解码提出的灵活互联、计算资源密集、易于扩展的结构优化需求,提出了一个基于模块化分层设计、时钟周期精确的可重构处理器仿真平台ReSim.该仿真器基于3级软件框架层次搭建,设计了可快速仿真多种互联结...     

基于模糊PID的发动机试验台测控系统

将模糊控制和PID控制结合起来运用于发动机试验台测控系统中,确定了模糊控制规则,并建立了发动机—测功机传动系统动力学模型,利用MATLAB/Simulink对发动机的转矩、转速进行了仿真研究,结果表明:控制精度较高、动态响应快、超调量低,较好地解决了试验台控制的稳定性及测量的实时准确性问题。