检索结果-内蒙古大学图书馆

北京邮电大学学报 2019年第5期42卷 107-112页

作者：刘涛唐玲袁宝峰魏世民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

针对火星车在火星行驶过程中存在的能量消耗过多等问题,提出了一种基于能量约束的路径规划算法.首先,考虑火星车克服重力做功以及驱动机构内部损耗等因素,推导出火星车的运动能量消耗函数,并求解其最小值,构建能量带权图;然后通过迪杰... 详细信息

针对火星车在火星行驶过程中存在的能量消耗过多等问题,提出了一种基于能量约束的路径规划算法.首先,考虑火星车克服重力做功以及驱动机构内部损耗等因素,推导出火星车的运动能量消耗函数,并求解其最小值,构建能量带权图;然后通过迪杰斯特拉算法,计算得到火星车能量带权图的能量消耗最小路径,并使用五次多项式插值拟合的方法实现火星车的行驶轨迹规划;最后,采用Adams软件建立火星典型地形和火星车动力学模型,采用Matlab/Simulink软件搭建火星车控制器模型,对火星车在典型地形中的行驶过程进行动力学与控制联合仿真实验,验证了所提路径规划算法的效果.结果表明,相对于传统的避障路径规划算法,所提算法使火星车能量消耗减少了15%以上,可有效提高火星车的能量利用效率.

关键词：火星车运动学能量消耗路径规划

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载人月球车稳定操控策略设计与优化

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宇航学报 2023年第9期44卷 1379-1391页

作者：曹剑飞梁常春王瑞王耀兵王志福王军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 北京理工大学机械与车辆学院北京100081

为实现高效率大范围的月面探索,载人月球车必须要能够克服月表低重力特性及非结构化月面环境带来的诸多不利影响。为此,提出了一种采用分层架构的载人月球车稳定操控策略,可完成整车全轮力矩矢量分配控制,实现车辆在行驶过程中的驱动防... 详细信息

为实现高效率大范围的月面探索,载人月球车必须要能够克服月表低重力特性及非结构化月面环境带来的诸多不利影响。为此,提出了一种采用分层架构的载人月球车稳定操控策略,可完成整车全轮力矩矢量分配控制,实现车辆在行驶过程中的驱动防滑及稳定转向目标;同时,策略融合了差动制动防侧翻控制方法与车轮腾空检测报警方法,有效提升了载人月球车在高速行驶过程中的操控稳定性及主被动安全性能。基于MATLAB/Simulink环境完成了不同附着条件下移动操控策略的仿真分析,同时基于原理样机进行了实车验证。仿真及试验结果表明,所提出的移动操控策略合理有效,控制结果良好,适用于具有分布式驱动转向特点的轮式星球车辆,工程应用价值较高。

关键词：载人月球车操控稳定性主被动安全分布式驱动控制

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一种新型复合材料黏弹阻尼杆设计

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航天器工程 2017年第4期26卷 41-45页

作者：张少辉陈海峰张晓莉柴洪友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

针对复合材料杆阻尼偏小的问题,文章提出了一种新型复合材料黏弹阻尼杆设计,通过将约束层分段来增大黏弹阻尼层的剪切变形,在保证较高轴向刚度的同时,大幅度提升了杆的轴向阻尼。完成了复合材料黏弹阻尼杆的设计、制造与模态试验验证。... 详细信息

针对复合材料杆阻尼偏小的问题,文章提出了一种新型复合材料黏弹阻尼杆设计,通过将约束层分段来增大黏弹阻尼层的剪切变形,在保证较高轴向刚度的同时,大幅度提升了杆的轴向阻尼。完成了复合材料黏弹阻尼杆的设计、制造与模态试验验证。试验结果显示:该阻尼杆一阶轴向模态阻尼相比无阻尼杆提高了23.7倍,且轴向刚度相比无阻尼杆未有下降,验证了阻尼杆设计的合理性;此外,分析结果与试验结果吻合较好,说明了阻尼分析模型的正确性。该阻尼杆设计可应用于航天器中各类撑杆或桁架结构,以改善系统的阻尼特性,降低航天器结构在动载作用下的响应。

关键词：复合材料黏弹阻尼杆有限元

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火星车转移坡道柔顺性优化设计及动力学分析

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宇航学报 2019年第5期40卷 501-507页

作者：唐玲刘卫刘金生危清清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

对一种抽展式火星车转移坡道开展柔顺性优化设计和动力学分析。首先,分析火星车与存在异面角的坡道的挤压几何原理。然后,设计坡道的间隙机构和限位机构,并计算出机构关键设计参数的最优值,以自适应调整两侧坡道的距离,减小火星车与坡... 详细信息

对一种抽展式火星车转移坡道开展柔顺性优化设计和动力学分析。首先,分析火星车与存在异面角的坡道的挤压几何原理。然后,设计坡道的间隙机构和限位机构,并计算出机构关键设计参数的最优值,以自适应调整两侧坡道的距离,减小火星车与坡道护栏之间的相互作用力。最后,对坡道下落过程和火星车在坡道上的行驶过程进行动力学仿真,验证坡道柔顺性优化设计的效果。结果表明:优化后的坡道柔顺性大幅提高,坡道可以自适应调整两侧的距离;使用优化后的坡道,可以有效降低火星车与坡道护栏的作用力,实现火星车在坡道上的安全行驶。

关键词：火星车坡道柔顺性优化设计动力学分析

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大型空间电站在轨展开与组装动力学与控制

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宇航学报 2021年第3期42卷 295-304页

作者：荣吉利崔硕石文静李伟杰李潇辛鹏飞北京理工大学宇航学院北京100081 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

针对大型空间电站在轨展开与组装过程中复杂的动力学环境,将桁架类大型空间电站视为一个刚柔多体系统,采用自然坐标法对刚性构件建模,基于绝对节点坐标方法描述柔性桁架结构,编写了一套动力学仿真软件,实现了大型空间电站在轨展开与组... 详细信息

针对大型空间电站在轨展开与组装过程中复杂的动力学环境,将桁架类大型空间电站视为一个刚柔多体系统,采用自然坐标法对刚性构件建模,基于绝对节点坐标方法描述柔性桁架结构,编写了一套动力学仿真软件,实现了大型空间电站在轨展开与组装动力学的精确仿真。仿真结果表明,采用摆线运动插值函数作为控制方程有利于提高多级展开过程的稳定性;在结构组装过程中,减小组装速度,增大组装机构阻尼系数与劲度系数,有利于提高结构稳定性。最终集成了一套针对大型空间电站的动力学仿真平台搭建方法,为大型空间电站在轨展开与组装动力学预示提供了理论依据和方法指导。

关键词：大型空间电站在轨组装在轨展开

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自由漂浮空间双臂机器人动目标抓捕控制

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北京理工大学学报 2019年第6期39卷 615-623页

作者：李梁李剑飞张大伟王宁飞北京理工大学宇航学院北京100081 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

针对空间双臂系统捕获移动目标任务,建立了自由漂浮空间双臂机器人系统动力学模型.针对开链追踪过程,利用自适应方法同时实现速度估计和目标追踪的收敛,可保证双臂同时捕获目标,并设计了基于耦合、漂浮模型的反馈控制律;针对闭链对接过... 详细信息

针对空间双臂系统捕获移动目标任务,建立了自由漂浮空间双臂机器人系统动力学模型.针对开链追踪过程,利用自适应方法同时实现速度估计和目标追踪的收敛,可保证双臂同时捕获目标,并设计了基于耦合、漂浮模型的反馈控制律;针对闭链对接过程,根据运动约束协调规划双臂的运动,并利用反馈线性化法设计了一种自由浮动空间机器人双臂协调阻抗控制方法,使双臂并联系统的阻抗可以独立配置.仿真结果表明,相比纯追踪,该追踪方法捕获时间更短,轨迹更平直,闭链过程中有效降低了内力,保证了对接的平稳.

关键词：双臂协调空间双臂机器人阻抗控制目标抓捕

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一种主动悬架式火星车稳定裕度优化控制策略

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宇航学报 2019年第11期40卷 1348-1357页

作者：唐玲刘涛李德伦魏世民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

针对火星车在非结构化环境下行驶存在的稳定性不足而导致倾覆的风险,提出针对一种六轮主动悬架式火星车的稳定裕度优化控制方法。首先,考虑了火星车悬架机构调整过程中车轮与接触地面滑移和侧倾等运动关系,建立和完善了六轮主动悬架式... 详细信息

针对火星车在非结构化环境下行驶存在的稳定性不足而导致倾覆的风险,提出针对一种六轮主动悬架式火星车的稳定裕度优化控制方法。首先,考虑了火星车悬架机构调整过程中车轮与接触地面滑移和侧倾等运动关系,建立和完善了六轮主动悬架式火星车行驶的运动学模型。然后,以火星车夹角调整机构角度为变量,推导火星车在非结构环境下的稳定裕度模型。之后,使用内点法求解火星车稳定裕度的最优解,并获得期望的夹角调整机构关节角度。在此基础上,对夹角调整机构的关节角度进行规划和控制,实现火星车悬架机构构型的调整,从而提高火星车在非结构化环境下行驶的稳定裕度。最后,对火星车稳定裕度优化控制策略的有效性进行仿真验证,结果表明,所提出的控制方法可有效提高火星车在非结构化环境下行驶的稳定裕度。

关键词：火星车主动悬架运动学稳定裕度非结构化环境

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不同真空度下多层隔热组件传热性能的实验研究

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中国科学：技术科学 2015年第3期45卷 263-267页

作者：陈阳宁献文苏生张冰强张栋郑凯马巨印高庆华张杨北京空间飞行器总体设计部空间热控技术北京市重点实验室北京100094 北京卫星环境工程研究所北京100094

针对月地高速再入返回飞行器在轨面临长期中真空环境的特殊挑战,热控设计需要评估不同真空度下多层隔热组件的传热性能差异.采用一维绝热型边界测试方法,对5单元、10单元、15单元与20单元多层隔热组件,在0.001-10000 Pa开展了传热性能... 详细信息

针对月地高速再入返回飞行器在轨面临长期中真空环境的特殊挑战,热控设计需要评估不同真空度下多层隔热组件的传热性能差异.采用一维绝热型边界测试方法,对5单元、10单元、15单元与20单元多层隔热组件,在0.001-10000 Pa开展了传热性能的实验研究.根据测试数据,计算了不同真空度下的当量导热系数,在整器热分析模型中优选当量导热系数来计算整器温度水平,并利用正样热平衡试验和在轨温度遥测值验证了该方法的正确性.本文的测试结果不仅可为返回器提供基础数据,还可成为多层隔热组件不同真空条件下航天器热设计、热分析的重要依据.

关键词：多层隔热组件真空度传热性能热控设计当量导热系数

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某载人航天器密封隔舱内CMG散热设计与分析

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载人航天 2023年第5期29卷 667-672页

作者：车邦祥李振宇韩海鹰李刚杨敏郑红阳北京空间飞行器总体设计部北京100094 空间热控技术北京重点实验室北京100094 北京控制工程研究所北京100094

针对某载人航天器密封隔舱内单框架控制力矩陀螺(CMG)的散热问题,设计了射流式强迫对流散热系统,建立了隔舱内流动与传热仿真模型。通过仿真得到CMG转子表面气流和密封隔舱内流场分布特性,通过流动、传导和辐射耦合计算,获得了隔舱内设... 详细信息

针对某载人航天器密封隔舱内单框架控制力矩陀螺(CMG)的散热问题,设计了射流式强迫对流散热系统,建立了隔舱内流动与传热仿真模型。通过仿真得到CMG转子表面气流和密封隔舱内流场分布特性,通过流动、传导和辐射耦合计算,获得了隔舱内设备温度分布,重点考察了CMG转子散热特性。仿真结果与真空热试验数据一致,验证了CMG散热设计的正确性和仿真模型的准确性。仿真分析方法和结果可为同类型密封隔舱内设备散热分析提供参考。

关键词：载人航天器 CMG 对流换热仿真分析

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碳基高导热材料及其在航天器上的应用

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中国空间科学技术 2022年第1期42卷 131-138页

作者：童叶龙陶则超李一凡刘占军江利锋殷亚州北京空间飞行器总体设计部北京100094 空间热控技术北京市重点实验室北京100094 中国科学院山西煤炭化学研究所太原030001

在分析航天器对于高导热材料的需求及应用特点的基础上,将碳基导热材料分为高导热石墨扩热板和高导热柔性石墨膜,总结了其在航天器上的典型应用场景。高导热柔性石墨膜可用于复杂结构等温化设计、柔性热传输等,高导热石墨扩热板可用于... 详细信息

在分析航天器对于高导热材料的需求及应用特点的基础上,将碳基导热材料分为高导热石墨扩热板和高导热柔性石墨膜,总结了其在航天器上的典型应用场景。高导热柔性石墨膜可用于复杂结构等温化设计、柔性热传输等,高导热石墨扩热板可用于大功率元器件或设备扩热与传输。针对现有柔性导热材料柔韧性差、尺寸小、厚度薄等应用瓶颈,采用固相发泡技术制备石墨气泡,再通过机械辊压将其压制成表面含“褶皱”的石墨膜,利用热塑性加工技术,研制了热导率优于750 W/(m·K)的亚毫米级厚的高导热柔性石墨膜,将抗拉强度由6 MPa提高至20 MPa,厚度由几十微米提高至亚毫米级,同时使其尺寸可延展,将其应用于航天器大型载荷安装结构,温度梯度由8.9℃减小到2.5℃,可有效提高航天器低热导率结构件的等效热导率;采用高温热压技术制备高导热石墨基材,并通过磁控溅射的方式在石墨表面完整沉积金属镀层,解决了表面掉黑的问题,成功应用于某卫星固态存储器大功率器件散热。

关键词：航天器热控制扩热板石墨材料温度梯度热导率

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