检索结果-内蒙古大学图书馆

兵工学报 2021年第1期42卷 11-25页

作者：王志福白金黄康伦王军王阳梁常春王瑞北京理工大学机械与车辆学院北京100081 北京理工大学深圳汽车研究院广东深圳518118 北京空间飞行器总体设计部空间智能机器人系统技术与应用北京市重点实验室北京100094

针对8×8轮毂电机驱动车辆侧翻稳定性问题,提出基于模型预测控制的主动防侧翻控制策略。采用分层控制结构设计车轮转角和电机转矩的分配控制策略,以充分发挥研究对象各轮转矩、转角独立可控的特点开展稳定性控制;基于模型预测控制... 详细信息

针对8×8轮毂电机驱动车辆侧翻稳定性问题,提出基于模型预测控制的主动防侧翻控制策略。采用分层控制结构设计车轮转角和电机转矩的分配控制策略,以充分发挥研究对象各轮转矩、转角独立可控的特点开展稳定性控制;基于模型预测控制方法设计主动防侧翻控制策略,并简化滚动优化算法,使运算量降低以保证实时性;通过重型车辆模拟分析软件Trucksim与数学仿真软件MATLAB/Simulink联合仿真实验以及比例模型车辆试验进行验证。结果表明,通过所提分层控制策略与基于模型预测控制的主动防侧翻控制策略,车辆可以避免侧翻失稳,能够准确跟踪驾驶员期望的行驶轨迹。

关键词：轮毂电机驱动车辆模型预测控制转矩分配操纵稳定性防侧翻

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空间机械臂人机操作仿真系统设计与实现

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人类工效学 2022年第5期28卷 72-76页

作者：唐自新朱超王友渔危清清李德伦梁常春空间智能机器人系统技术与应用北京市重点实验室北京空间飞行器总体设计部北京100094

目的为了在地面实现对空间机械臂的在轨模拟操作、遥测驱动、天地同步等空间站功能训练,基于人机系统探讨空间机械臂人机操作仿真系统设计。方法基于模块化思想建立仿真功能模型,将各仿真模型集成一体化构建全方位全过程仿真系统。结果... 详细信息

目的为了在地面实现对空间机械臂的在轨模拟操作、遥测驱动、天地同步等空间站功能训练,基于人机系统探讨空间机械臂人机操作仿真系统设计。方法基于模块化思想建立仿真功能模型,将各仿真模型集成一体化构建全方位全过程仿真系统。结果(1)建立了一套集多体动力学、中央控制器、关节控制器、三维场景及空间环境模拟、供配电系统、遥测遥控体系、相机成像等仿真模型一体化的空间机械臂操作仿真系统;(2)创建自主查表配置模型方法,实现空间机械臂的在轨操作、任务规划、控制算法等自主配置,完成机械臂任务的无间断仿真验证;(3)仿真系统与真实机械臂操作流程一致,响应与理论结果基本一致;(4)人机界面具有友好性。结论空间机械臂人机操作仿真系统提高了航天员在轨操作模拟流程的全面性和真实性,可有效的支持航天员在轨操作与模拟训练,可以为后续空间站机械臂人机系统工作提供设计借鉴和工程指导。

关键词：航天工程空间站航天员人机交互空间机械臂人机系统操作仿真验证实验人机界面工业设计

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空间机械臂三维全物理地面试验方法研究

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载人航天 2021年第3期27卷 359-366页

作者：曾磊陈明朱超刘延芳张昕蕊金俨胡成威刘宾北京空间飞行器总体设计部空间智能机器人系统技术与应用北京市重点实验室北京100094 哈尔滨工业大学航天学院哈尔滨150001

空间机械臂为七自由度冗余机械臂,在轨操作任务和对象多样,空间运动轨迹复杂,性能受重力影响明显;地面模拟零重力环境、支持空间机械臂三维运动一直是地面试验的难点。提出了一种空间机械臂零重力模拟试验方法,利用气足悬浮+悬吊的方法... 详细信息

空间机械臂为七自由度冗余机械臂,在轨操作任务和对象多样,空间运动轨迹复杂,性能受重力影响明显;地面模拟零重力环境、支持空间机械臂三维运动一直是地面试验的难点。提出了一种空间机械臂零重力模拟试验方法,利用气足悬浮+悬吊的方法实现了空间机械臂三维空间、七自由度运动的全物理地面模拟,地面试验验证了此零重力模拟方法的有效性。

关键词：空间机械臂全物理零重力三维运动试验方法

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光学遥感卫星控制力矩陀螺隔振装置模态错位设计

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应用力学学报 2021年第3期38卷 915-923页

作者：朱佳林吴琼罗敏罗文波张新伟北京空间飞行器总体设计部北京100094 空间智能机器人系统技术与应用北京市重点实验室北京100094 中国空间技术研究院遥感卫星总体部北京100094

针对整星结构频率和控制力矩陀螺(Control Moment Gyroscope,简称CMG)扰振频率分布密集易引起隔振装置共振的问题,本文通过引入高斯函数对残差项进行修正以改进响应面法,建立了CMG隔振装置近似数学模型;并采用多目标遗传优化算法,对隔... 详细信息

针对整星结构频率和控制力矩陀螺(Control Moment Gyroscope,简称CMG)扰振频率分布密集易引起隔振装置共振的问题,本文通过引入高斯函数对残差项进行修正以改进响应面法,建立了CMG隔振装置近似数学模型;并采用多目标遗传优化算法,对隔振装置的前六阶固有频率进行了错位优化,实现了隔振装置固有频率分布避开整星结构频率和CMG扰振频率的设计目标。通过模态试验,验证了频率分布的准确性。试验结果表明:隔振装置的前六阶固有频率与整星结构频率和CMG扰振频率呈现错位分布,从而为CMG隔振系统频率设计和优化提供了理论支持和工程指导。

关键词：航天器控制力矩陀螺隔振模态优化改进响应面法

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基于主动阻尼的屈曲梁准零刚度隔振技术研究

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振动与冲击 2021年第8期40卷 79-84页

作者：王云峰吴爽李占芯徐硕天津航空机电有限公司天津300308 北京智能机器人系统技术与应用北京市重点实验室北京空间飞行器总体设计部北京100094 天津航天机电设备研究所天津市微低重力环境模拟技术重点实验室天津300458

准零刚度(QZS)隔振系统具有高静刚度-低动刚度的特性,能够对低频振动进行有效抑制,而主动阻尼能够显著降低系统的共振峰值同时保持系统高频传递特性不变。因此,将准零刚度隔振系统与主动阻尼相结合,可以有效提升系统的超低频隔振性能。... 详细信息

准零刚度(QZS)隔振系统具有高静刚度-低动刚度的特性,能够对低频振动进行有效抑制,而主动阻尼能够显著降低系统的共振峰值同时保持系统高频传递特性不变。因此,将准零刚度隔振系统与主动阻尼相结合,可以有效提升系统的超低频隔振性能。以屈曲梁准零刚度隔振器为研究对象,基于系统动力学模型,引入主动阻尼控制策略,通过理论分析研究了主动阻尼对屈曲梁准零刚度隔振系统传递率的影响,并利用SIMULINK工具开展扫频、正弦和随机扰动条件下的屈曲梁准零刚度-主动阻尼隔振系统仿真研究。仿真结果表明:在超低频段(≤0.1 Hz)该系统能够产生8~32 dB的隔振效果;在高频段(≥10 Hz)隔振效率不低于36 dB,且对随机扰动响应的隔振效率为36 dB。

关键词：屈曲梁准零刚度(QZS) 主动阻尼隔振

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空间机械臂柔性捕获机构建模与实验研究

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力学学报 2020年第5期52卷 1465-1474,I0006页

作者：李海泉梁建勋吴爽刘茜张文明清华大学航天航空学院北京100084 空间智能机器人系统技术与应用北京市重点实验室北京空间飞行器总体设计部北京100094

柔性捕获机构是空间机械臂的关键性部件,对空间在轨服务过程中的抓捕操作起着至关重要的作用.捕获机构的原理分析与仿真建模工作对在轨捕获工况预测分析和任务规划有着重要的应用价值.本文以空间机械臂的末端柔性捕获机构为研究对象,建... 详细信息

柔性捕获机构是空间机械臂的关键性部件,对空间在轨服务过程中的抓捕操作起着至关重要的作用.捕获机构的原理分析与仿真建模工作对在轨捕获工况预测分析和任务规划有着重要的应用价值.本文以空间机械臂的末端柔性捕获机构为研究对象,建立了柔性捕获机构软捕获过程的动力学仿真模型.考虑了软捕获过程中柔性绳索的空间构型和大变形特性,采用绝对节点坐标方法建立了三维空间柔性绳索单元,并通过引入一圆柱参考坐标系来建立柔性绳索与目标适配器端刚性捕获杆的接触碰撞模型.为满足三维运动工况验证,搭建了纯被动边界条件的悬吊实验,通过对比软捕获过程中被捕获目标的运动信息和受力信息,验证了模型的准确性.实验结果表明该模型能够有效地模拟在轨捕获任务中柔性机构软捕获阶段的动力学行为,可以用于后续与空间机械臂联合仿真任务预测以及作为地面气浮台二维试验的必要补充.此外,针对在轨任务中的舱外状态巡检和漂浮目标捕获两种典型工况,进行了机械臂捕获动力学联合仿真分析,在给定条件下成功完成软捕获阶段的操作.

关键词：空间机械臂在轨服务捕获机构接触碰撞地面验证

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基于柔顺控制的机器人装配技术

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北京邮电大学学报 2020年第4期43卷 1-6页

作者：喻洋王耀兵魏世民马如奇唐玲北京邮电大学自动化学院北京100876 北京空间飞行器总体设计部空间智能机器人系统技术与应用北京市重点实验室北京100094

针对复杂接触环境下机器人柔顺装配困难的问题,提出了一种基于受力信息精准获取与改进力/位混合控制算法的柔顺装配方法.在对机器人末端力传感器进行零点补偿及负载重力补偿后,通过矩阵变换实时计算出装配接触点处机器人末端执行器的真... 详细信息

针对复杂接触环境下机器人柔顺装配困难的问题,提出了一种基于受力信息精准获取与改进力/位混合控制算法的柔顺装配方法.在对机器人末端力传感器进行零点补偿及负载重力补偿后,通过矩阵变换实时计算出装配接触点处机器人末端执行器的真实受力,并在力控制过程中让机器人的运动遵循双曲正切速度—力关系.实验结果表明,机器人在装配过程中并未发生明显的抖动,所提算法具有良好的柔顺装配效果.

关键词：机器人柔顺装配接触点处受力改进力/位混合控制算法

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面向空间软捕获的双模传动关节设计与仿真

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机械工程学报 2020年第19期56卷 160-170页

作者：徐升褚明张晓东孙汉旭北京邮电大学自动化学院北京100876 北京空间飞行器总体设计部空间智能机器人系统技术与应用北京市重点实验室北京100094

星载抓捕机构在空间目标捕获任务中发挥着重要作用,然而空间捕获时的对接碰撞很容易导致抓捕机构失稳。针对空间捕获软对接问题,设计了一种双模传动软接触关节,既能实现双自由度刚性传动,同时可通过阻尼吸振实现空间六维碰撞的缓冲和卸... 详细信息

星载抓捕机构在空间目标捕获任务中发挥着重要作用,然而空间捕获时的对接碰撞很容易导致抓捕机构失稳。针对空间捕获软对接问题,设计了一种双模传动软接触关节,既能实现双自由度刚性传动,同时可通过阻尼吸振实现空间六维碰撞的缓冲和卸载。在ADAMS仿真软件中建立单关节星载抓捕机构模型,通过空间单维和六维碰撞下的仿真研究,验证了软接触关节缓冲和卸载空间六维碰撞的原理及其对基座与关节稳定的有效性。进一步建立三关节星载抓捕机构模型,通过空间六维碰撞下的仿真试验,说明了双模传动软接触关节在多关节抓捕机构中应用的有效性。

关键词：软捕获双模传动阻尼吸振

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基于管理熵理论的航天复杂新研产品研制风险控制管理

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项目管理技术 2022年第4期20卷 95-100页

作者：唐自新许哲李大明周轶丁胡成威王耀兵北京空间飞行器总体设计部北京100094 空间智能机器人系统技术与应用北京市重点实验室北京100094 中国空间技术研究院北京100094

基于管理熵理论,结合航天复杂新研产品研制特点和难点,构建航天复杂新研产品研制风险评价指标体系,从内部环境和外部环境两个方面对航天复杂新研产品研制风险的各个影响要素进行分析,并提出管理控制措施。该方法在空间站核心舱机械臂产... 详细信息

基于管理熵理论,结合航天复杂新研产品研制特点和难点,构建航天复杂新研产品研制风险评价指标体系,从内部环境和外部环境两个方面对航天复杂新研产品研制风险的各个影响要素进行分析,并提出管理控制措施。该方法在空间站核心舱机械臂产品研制项目中进行了探索实践,并在我国深空探测领域中的火星车与表取采样机械臂等产品研制和预研项目中进行了应用拓展,可为今后类似航天复杂新研产品的研制与风险管控提供参考。

关键词：管理熵理论航天复杂新研产品风险分析风险管理

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圆形太阳翼模态仿真与试验研究

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宇航学报 2020年第12期41卷 1516-1524页

作者：吴志培刘志超荣吉利吴跃民辛鹏飞罗强北京理工大学宇航学院北京100081 中国运载火箭技术研究院北京100076 空间物理重点实验室北京100076 北京空间飞行器总体设计部北京100094 北京空间飞行器总体设计部空间智能机器人系统技术与应用北京市重点实验室北京100094

利用有限元软件SAMCEF实现了圆形太阳翼模态仿真分析,探究了翼面预紧力、约束方式和悬吊弹簧重力卸载系统对太阳翼模态的影响。结果显示,翼面预紧力对太阳翼模态影响较大;支撑车约束方式微小影响太阳翼第一阶模态;有支撑车相比无支撑车... 详细信息

利用有限元软件SAMCEF实现了圆形太阳翼模态仿真分析,探究了翼面预紧力、约束方式和悬吊弹簧重力卸载系统对太阳翼模态的影响。结果显示,翼面预紧力对太阳翼模态影响较大;支撑车约束方式微小影响太阳翼第一阶模态;有支撑车相比无支撑车,太阳翼第一阶模态频率差值可达32.89%,因此地面试验不能使用支撑车;含悬吊弹簧重力卸载系统可有效减轻重力作用对模态的影响;此外,当弹簧刚度小于7 N/m时,其对太阳翼模态的影响小于0.59‰。随后,采用工作模态法和双点激振方式,经预试验优化地面试验方案;采用正弦扫频方法进行模态测试,获得了圆形太阳翼的前四阶模态振型和固有频率。最后,通过有限元模型修正,使模态仿真结果误差保持在4.16%以内,符合测试相关标准的要求。

关键词：圆形太阳翼模态仿真模态试验模型修正

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