基于偏航机动的常推力定点着陆制导方法

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作者 李骥 张洪华 +1 位作者 张晓文 关轶峰 《深空探测学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第1期47-55,共9页

实现定点着陆终端位置速度六分量控制通常需要发动机推力可调。提出了一种通过偏航机动实现固定推力下的定点着陆制导方法。该方法通过偏转航向角,调节发动机输出在下降轨迹平面内的分量,从而实现航程控制;为了消除推力方向偏转产生的... 实现定点着陆终端位置速度六分量控制通常需要发动机推力可调。提出了一种通过偏航机动实现固定推力下的定点着陆制导方法。该方法通过偏转航向角,调节发动机输出在下降轨迹平面内的分量,从而实现航程控制;为了消除推力方向偏转产生的横向位置、速度偏差,设计了偏转角符号调整策略,使得着陆器在水平面内呈“之”字形运动,以一定推进剂为代价,最终保证了下降着陆终端位置、速度的全部可控。仿真表明,所提方法简单有效,易于工程实施。 展开更多

关键词 动力下降 定点着陆 常推力 显式制导

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一种常值推力作用的轨道机动优化设计策略 被引量：2

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作者 刘将辉 彭祺擘 +1 位作者 张海联 周建平 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期389-398,共10页

针对常值推力作用的航天器轨道机动优化设计问题开展研究,推导了航天器三维空间轨道机动动力学模型,对动力学模型各参数进行无量纲化处理以防止计算过程中出现奇异。提出了一种先轨道等待再轨道机动的优化设计策略,航天器先在初始轨道... 针对常值推力作用的航天器轨道机动优化设计问题开展研究,推导了航天器三维空间轨道机动动力学模型,对动力学模型各参数进行无量纲化处理以防止计算过程中出现奇异。提出了一种先轨道等待再轨道机动的优化设计策略,航天器先在初始轨道上无动力飞行一段时间进行轨道等待,然后寻找一个最优时刻施加推力再进行轨道机动。该策略将航天器的最优等待时刻和轨道机动过程中的最优控制量作为整体统一进行优化。通过基于分段积分技术的多重直接打靶法将原先复杂的轨迹优化设计问题转化为每个子时间区间的非线性规划问题,采用内点法进行求解。仿真验证了本文优化设计策略的有效性。 展开更多

关键词 三维空间轨道 轨道等待 轨道机动 常值推力

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连续常值推力机动分析与应用 被引量：6

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作者 朱仁璋 王晓光 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2008年第3期22-28,共7页

连续常值推力机动是空间飞行常用的轨道机动方式。其中,小推力适合于地球轨道航天器交会机动,而切向或周向推力以及较大的正径向推力可用于脱离地球引力场的逃逸飞行,执行星际交会使命。应用常推力作用下的质心运动方程,对机动推力的量... 连续常值推力机动是空间飞行常用的轨道机动方式。其中,小推力适合于地球轨道航天器交会机动,而切向或周向推力以及较大的正径向推力可用于脱离地球引力场的逃逸飞行,执行星际交会使命。应用常推力作用下的质心运动方程,对机动推力的量值没有限制;在航天器交会应用中,对相对距离也无要求。这种方法可直接获得向径、轨道速度等参数随时间或极角(绕地心的转动角)的变化,便于分析轨道转移与逃逸运动,有助于飞行使命与运动轨迹的设计。特别是,若机动转移的初轨为圆轨道,在推力较小、飞行时间不长的情况下,应用量纲1形式的运动方程,可获得具有工程应用价值的近似解。 展开更多

关键词 连续常值推力 交会 逃逸飞行 轨道机动 航天器

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常值推力下面内轨道优化的一种改进间接法 被引量：4

4

作者 赵国伟 李德金 +1 位作者 宋婷 武海雷 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期894-901,共8页

针对常值推力下航天器面内轨道转移燃耗最省的轨道优化问题,利用极大值原理导出了最优轨迹下推力方向角应满足的控制方程,结合动力学方程建立了一种求解航天器面内最优转移轨道的改进间接法,及其在推力方向角调节能力受限条件下的应用... 针对常值推力下航天器面内轨道转移燃耗最省的轨道优化问题,利用极大值原理导出了最优轨迹下推力方向角应满足的控制方程,结合动力学方程建立了一种求解航天器面内最优转移轨道的改进间接法,及其在推力方向角调节能力受限条件下的应用方法。由于避免了协态变量微分方程组的求解,改进间接法相对于传统间接法降低了初值猜测的难度和计算量;与采用Gauss伪谱法求解相比,所建立的改进间接法求解结果精度更高,数值光滑性更好。仿真算例表明:推力方向角调节能力受限会改善推力方向角变化规律,降低推力方向角变化范围;就燃耗而言,推力越大燃耗越多,优化轨道节省燃耗更加显著。 展开更多

关键词 轨道转移 最优控制 常值推力 极大值原理 共面轨道

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追踪椭圆轨道目标Hill制导及其误差分析 被引量：4

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作者 张刚 周荻 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期1376-1384,共9页

针对椭圆轨道目标的飞行器近距离交会问题,研究了追踪任意椭圆轨道目标的Hill制导方法。从状态转移矩阵出发推导出追踪椭圆轨道目标的Hill制导表达式,然后推导出连续常值推力作用下系统状态的解析表达式,在此基础上分析了Hill制导过程... 针对椭圆轨道目标的飞行器近距离交会问题,研究了追踪任意椭圆轨道目标的Hill制导方法。从状态转移矩阵出发推导出追踪椭圆轨道目标的Hill制导表达式,然后推导出连续常值推力作用下系统状态的解析表达式,在此基础上分析了Hill制导过程中线性化误差和J2摄动误差,通过误差项进行补偿,并给出了Hill制导改进算法。仿真分析表明椭圆轨道Hill制导是可行的,且其改进算法能进一步提高制导精度。 展开更多

关键词 椭圆轨道 Hill制导 连续常值推力 J2摄动

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常值径向推力下的飞行器运动轨迹 被引量：2

6

作者 张皓 师鹏 +1 位作者 赵育善 李保军 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期551-556,共6页

研究了初始停泊轨道为椭圆时,空间飞行器在常值径向推力下运动的有界性和周期性.首先建立了飞行器运动的动力学方程,并通过能量积分和角动量积分进行了简化.然后将有界性的研究转化为一个一元三次不等式的求解,并在此基础上针对不同的... 研究了初始停泊轨道为椭圆时,空间飞行器在常值径向推力下运动的有界性和周期性.首先建立了飞行器运动的动力学方程,并通过能量积分和角动量积分进行了简化.然后将有界性的研究转化为一个一元三次不等式的求解,并在此基础上针对不同的初始真近点角分别进行了研究,得到了运动的边界和有界性条件.接下来利用椭圆积分研究了运动的周期性,分别研究了径向运动、极角转动以及整体运动的周期性.最后用数值算法得到了运动的周期轨道. 展开更多

关键词 机动轨迹 常值径向推力 椭圆轨道 有界性 周期性

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空间飞行器连续径向推力机动轨道研究 被引量：4

7

作者 周姜滨 袁建平 罗建军 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期67-71,共5页

在二体假设下对空间飞行器在径向推力作用下的机动轨道进行了研究。首先,在惯性坐标系中建立了空间飞行器在径向推力作用下的动力学方程,探讨了径向推力机动轨道的动量矩矢量和能量特性;然后推出了空间飞行器在径向推力作用下的逃逸条件... 在二体假设下对空间飞行器在径向推力作用下的机动轨道进行了研究。首先,在惯性坐标系中建立了空间飞行器在径向推力作用下的动力学方程,探讨了径向推力机动轨道的动量矩矢量和能量特性;然后推出了空间飞行器在径向推力作用下的逃逸条件,探讨了在圆轨道上运行的空间飞行器在连续常值径向推力作用下的三类机动轨道的特性,并给出了相应的算例及仿真计算结果;最后,研究了连续常值径向推力圆轨道,得出了空间飞行器在连续常值径向推力作用下沿圆轨道运行的条件,并与对应的等半径开普勒圆轨道和等角速度(等周期)开普勒圆轨道进行了比较。 展开更多

关键词 非开普勒轨道 机动轨道 连续常值径向推力圆轨道

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比例导引律在空间交会中的应用研究 被引量：1

8

作者 韩利军 刘晴晴 +2 位作者 刘文东 李双喜 杨广慧 《导弹与航天运载技术》 CSCD 北大核心 2021年第6期32-37,共6页

针对比例导引应用于空间交会问题进行研究。通过建立追踪器与目标的相对运动动力学方程,提出一种适应固定推力的比例导引律,实现对空间交会的精确控制。仿真结果表明,无论目标机动与否,本方法均可获得良好的制导精度,通过对发动机开启... 针对比例导引应用于空间交会问题进行研究。通过建立追踪器与目标的相对运动动力学方程,提出一种适应固定推力的比例导引律,实现对空间交会的精确控制。仿真结果表明,无论目标机动与否,本方法均可获得良好的制导精度,通过对发动机开启控制的优化设计,可显著减少发动机开启次数和燃料消耗。 展开更多

关键词 空间交会 比例导引 固定推力

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极坐标系连续常值推力机动分析(英文) 被引量：2

9

作者 朱仁璋 王晓光 《航天器工程》 2008年第2期31-37,共7页

连续常值推力是空间飞行常用的轨道机动方式,在空间交会与星际航行使命中具有重要的应用价值。其中,小推力适合于地球轨道航天器交会机动,而切向或周向推力以及较大的正径向推力可用于脱离地球引力场的逃逸飞行,执行星际交会使命。应用... 连续常值推力是空间飞行常用的轨道机动方式,在空间交会与星际航行使命中具有重要的应用价值。其中,小推力适合于地球轨道航天器交会机动,而切向或周向推力以及较大的正径向推力可用于脱离地球引力场的逃逸飞行,执行星际交会使命。应用常推力作用下的极坐标系质心运动方程,对机动推力的量值没有限制;在航天器交会应用中,对相对距离也无要求。这种方法可直接获得向径与速度等轨道参数随时间或极角(绕地心的转动角)的变化,便于分析轨道转移与逃逸运动,有助于飞行使命与运动轨迹的设计。特别是,若机动转移的初轨为圆轨道,在推力较小、飞行时间不长的情况下,应用无量纲形式运动方程,可获得具有工程应用价值的近似解。文章给出一些有关的结果与应用案例。 展开更多

关键词 连续常值推力 空间交会逃逸飞行

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动磁式直线振动电机的特性研究 被引量：30

10

作者 卢琴芬 叶云岳 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第19期135-139,共5页

文中介绍了动磁式直线振动电机的结构,采用有限元方法建立了2D分析模型,在此基础上,计算了电机的气隙磁场和电磁推力,研究了永磁体尺寸对电机推力、吸引力的影响,并讨论了它在恒振幅工作时的线圈电流,相应的实验结果验证了有限元模型的... 文中介绍了动磁式直线振动电机的结构,采用有限元方法建立了2D分析模型,在此基础上,计算了电机的气隙磁场和电磁推力,研究了永磁体尺寸对电机推力、吸引力的影响,并讨论了它在恒振幅工作时的线圈电流,相应的实验结果验证了有限元模型的正确性。分析表明在电机工作时气隙磁场也不断地移动和改变,而且在工作行程内电磁推力基本与线圈电流成正比。分析结果将为该类电机的优化设计提供依据。 展开更多

关键词 直线振动电机 有限元 电磁推力 吸引力 恒振幅

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恒流供油扇形静压推力轴承承载力解析计算与实验研究 被引量：2

11

作者 王少力 熊万里 +3 位作者 孟曙光 桂林 薛敬宇 符马力 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期828-833,共6页

针对重型液体静压转台的传统设计中,恒流供油扇形静压推力轴承承载力的计算未计入离心力因素,且传统设计使用的简化计算方法缺乏实验验证的问题,推导了计入离心力因素的恒流供油扇形静压推力轴承承载力解析计算公式;设计建立了重型液体... 针对重型液体静压转台的传统设计中,恒流供油扇形静压推力轴承承载力的计算未计入离心力因素,且传统设计使用的简化计算方法缺乏实验验证的问题,推导了计入离心力因素的恒流供油扇形静压推力轴承承载力解析计算公式;设计建立了重型液体静压转台实验系统,并进行了实验研究。实验值与解析计算值的对比分析表明,两者基本吻合,验证了计入离心力因素的恒流供油扇形静压推力轴承承载力解析计算公式有效可行,为恒流供油扇形静压推力轴承的设计计算提供了理论依据。 展开更多

关键词 恒流供油 静压推力轴承 重型液体静压转台 实验系统

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离心力对恒流供油扇形静压推力轴承承载力的影响分析 被引量：4

12

作者 王少力 熊万里 +3 位作者 孟曙光 桂林 薛敬宇 符马力 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期716-722,共7页

针对恒流供油扇形静压推力轴承传统设计中,承载力计算未考虑离心力影响的问题,推导了计入离心力影响的恒流供油扇形静压推力轴承承载力解析计算公式,并提出了离心力影响因子的概念。探索了基于Gambit软件的扇形静压推力轴承三维建模和... 针对恒流供油扇形静压推力轴承传统设计中,承载力计算未考虑离心力影响的问题,推导了计入离心力影响的恒流供油扇形静压推力轴承承载力解析计算公式,并提出了离心力影响因子的概念。探索了基于Gambit软件的扇形静压推力轴承三维建模和网格划分方法,并采用CFD软件FLUENT对扇形静压推力轴承油膜进行了三维流体仿真计算。油膜承载力的仿真结果与解析计算值的误差小于百分之五,验证了该解析计算方法的有效性。基于所推导的解析计算公式,研究了各相关物理量对离心力影响因子的影响规律,得到了对承载力计算时需要考虑离心力影响的各相关物理量数据指标范围,为恒流供油扇形静压推力轴承的设计计算提供了理论依据。 展开更多

关键词 恒流供油 静压推力轴承 扇形油垫 静压转台 CFD流体仿真

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脉冲爆震火箭发动机和小推力液体火箭发动机的性能对比分析 被引量：1

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作者 穆杨 范玮 +1 位作者 严宇 严传俊 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第6期697-701,共5页

为了了解脉冲爆震火箭发动机的性能优势,对比了脉冲爆震火箭发动机和小推力液体火箭发动机的推力和比冲,其中脉冲爆震火箭发动机的性能计算采用等容循环计算模型。结果表明:真空状态下,随燃烧室进口温度的升高,比冲增加不大;在推进剂和... 为了了解脉冲爆震火箭发动机的性能优势,对比了脉冲爆震火箭发动机和小推力液体火箭发动机的推力和比冲,其中脉冲爆震火箭发动机的性能计算采用等容循环计算模型。结果表明:真空状态下,随燃烧室进口温度的升高,比冲增加不大;在推进剂和发动机结构尺寸相同的情况下,脉冲爆震火箭发动机产生的推力比小推力液体火箭发动机的多3.0倍至6.8倍,但比冲相当。 展开更多

关键词 脉冲爆震火箭发动机 小推力液体火箭发动机 等容循环模型 性能

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基于施工数据的TBM支撑推进协调控制系统 被引量：4

14

作者 陈玉羲 龚国芳 +1 位作者 石卓 杨华勇 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期250-257,共8页

针对全断面硬岩隧道掘进机(TBM)在较强推进负载冲击下撑靴打滑、偏软岩层段靴体压溃侧壁围岩等问题,提出基于推进力限定和支撑力恒定的支撑推进控制系统(TFRSFCGT),以及基于掘进方向推进分力恒定和支撑力恒定的支撑推进控制系统(TFCSFCG... 针对全断面硬岩隧道掘进机(TBM)在较强推进负载冲击下撑靴打滑、偏软岩层段靴体压溃侧壁围岩等问题,提出基于推进力限定和支撑力恒定的支撑推进控制系统(TFRSFCGT),以及基于掘进方向推进分力恒定和支撑力恒定的支撑推进控制系统(TFCSFCGT).建立TBM支撑推进机构力学模型,推导支撑油缸输出力、推进油缸输出力和支撑处围岩类别的耦合关系,设计2种基于新型控制策略的电液控制系统,利用AMESim软件和Matlab软件分别搭建液压系统模型和控制系统模型,最后搭建电液联合仿真模型.仿真结果表明:TFRSFCGT系统和TFCSFCGT系统在提供系统所需推进力的前提下,能保持围岩实际所受支撑力恒定,最大超调量别为0.928%、0.378%;在相同负载特性下,TFCSFCGT系统掘进速度更快,而TFRSFCGT系统对负载冲击顺应性更强. 展开更多

关键词 隧道掘进机(TBM) 支撑推进系统 推进力限定 推进力恒定 支撑力恒定 联合仿真

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恒流环形腔多油垫静压推力轴承油膜刚度特性 被引量：4

15

作者 于晓东 耿磊 +2 位作者 郑小军 王梓璇 张艳芹 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期1951-1956,共6页

油膜刚度影响静压推力轴承振动幅值和承载能力,严重时将导致静压推力轴承摩擦副接触失效,影响立式数控装备的加工精度和运行稳定性。为了避免此现象发生,本文根据润滑理论和摩擦学原理对恒流环形腔多油垫静压推力轴承油膜刚度进行研究,... 油膜刚度影响静压推力轴承振动幅值和承载能力,严重时将导致静压推力轴承摩擦副接触失效,影响立式数控装备的加工精度和运行稳定性。为了避免此现象发生,本文根据润滑理论和摩擦学原理对恒流环形腔多油垫静压推力轴承油膜刚度进行研究,分析润滑油粘度、工作台旋转速度和承载重量等因素对油膜刚度的影响规律,并进行了实验验证。结果表明:润滑油粘度对油膜刚度有一定的影响,考虑粘度变化时油膜刚度大,计算结果相对精确。空载和承载工况条件下,随着旋转工作台转速增加,间隙油膜变薄,油膜刚度变大。相同旋转速度条件下,承载时油膜厚度小于空载时油膜厚度,承载时油膜刚度大于空载时油膜刚度。理论计算结果与实验值吻合较好,所得结论可为静压推力轴承油膜厚度控制系统设计提供理论依据,提高立式数控加工装备运行稳定性。 展开更多

关键词 油膜刚度特性 恒流环形腔多油垫 静压推力轴承 高速重载特性 理论分析 实验研究

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常值径向推力加速度下航天器轨道运动特性研究 被引量：1

16

作者 高怀 朱战霞 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期38-43,共6页

文章研究了航天器在常值连续径向推力加速度作用下的运动特性。首先,基于非开普勒轨道理论,在惯性坐标系中建立了连续推力作用下航天器的动力学模型,经过推导和分析得了出在常值径向推力加速度下轨道动量矩仍保持常值,但其能量发生变化... 文章研究了航天器在常值连续径向推力加速度作用下的运动特性。首先,基于非开普勒轨道理论,在惯性坐标系中建立了连续推力作用下航天器的动力学模型,经过推导和分析得了出在常值径向推力加速度下轨道动量矩仍保持常值,但其能量发生变化的结论。同时针对初始轨道是椭圆轨道的一般情况,分析了航天器在连续常值径向推力作用下环绕地球运动的条件,推导给出了求解逃逸点临界加速度的方程组。最后,对椭圆初始轨道和圆初始轨道的情况分别进行了分析和求解,并以仿真曲线的形式给出了不同常值加速度下轨道变化特性以及逃逸点临界加速度随轨道参数变化的特性,为机动轨道设计提供了理论参考。 展开更多

关键词 非开普勒轨道 连续推力 常值径向推力加速度 椭圆轨道

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三轴稳定拦截器常值推力姿态控制系统优化设计

17

作者 赵畅 李小兵 万少松 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2010年第6期162-165,共4页

针对大气层外拦截器常值姿态控制问题,设计了一种"数字变推力"姿态控制系统。通过对拦截器动力学环节合理简化,应用线性二次型最优控制理论(LQR),设计出连续型角度最优控制律,并依据廉价控制、昂贵控制等原则,选择合适的加权... 针对大气层外拦截器常值姿态控制问题,设计了一种"数字变推力"姿态控制系统。通过对拦截器动力学环节合理简化,应用线性二次型最优控制理论(LQR),设计出连续型角度最优控制律,并依据廉价控制、昂贵控制等原则,选择合适的加权矩阵推导出控制量的解析表达式;根据PWPF((Pulse Width Pulse Frequency)调制原理,将用连续推力设计最优控制律用于常值推力发动机,实现了"数字变推力"姿态控制系统设计;考虑燃料消耗及PWPF线性工作区要求等应用PSO(Particle Swarm Optimization)优化算法对PWPF调制器参数进行了优化设计和仿真。仿真结果表明了该设计方法的有效性及工程应用价值。 展开更多

关键词 拦截器 姿态控制 常值推力 调宽调频 粒子群算法

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TBM试验台支撑推进节能系统设计与仿真分析 被引量：1

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作者 石卓 龚国芳 +2 位作者 刘统 吴伟强 彭左 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2017年第3期323-329,共7页

针对全断面硬岩隧道掘进机(hard rock tunnel boring machine,简称TBM)在撑靴以设定压力撑紧围岩后支撑推进系统存在较大流量损失的问题,设计出一种具有负载敏感、恒压控制和蓄能器辅助支撑功能的支撑推进(简称LSCPGT)系统。利用AMESim... 针对全断面硬岩隧道掘进机(hard rock tunnel boring machine,简称TBM)在撑靴以设定压力撑紧围岩后支撑推进系统存在较大流量损失的问题,设计出一种具有负载敏感、恒压控制和蓄能器辅助支撑功能的支撑推进(简称LSCPGT)系统。利用AMESim软件搭建了LSCPGT系统模型,仿真分析了LSDRGT系统在变推进负载下的压力流量响应,并对比分析了在支撑工况下LSCPGT系统和恒压控制泵型支撑(constant pressure gripper,CPG)系统,以及在推进工况下LSCPGT系统与负载敏感泵型推进(load-sensing thrust,LST)系统和定量泵型推进(ration thrust,RT)系统的压力流量响应.结果表明:LST系统和LSCPGT系统在推进过程中都没有流量损失;CPG系统在支撑工况下存在流量损失,而LSCPGT系统由于蓄能器的保压作用没有流量损失;相对于LST系统+CPG系统的支撑推进系统,LSCPGT系统在撑靴达到设定压力后效率至少可提高43.5%。所设计的LSCPGT系统在满足支撑推进要求的同时,避免了流量损失,具有较好的节能效果。 展开更多

关键词 TBM 支撑推进系统 负载敏感 恒压控制 蓄能器 节能 AMESIM仿真

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高精度电磁标定力数值模拟及实验研究 被引量：3

19

作者 冯孝辉 洪延姬 +1 位作者 崔海超 冯高平 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期451-464,共14页

高精度电磁标定力源是微推力测量系统的重要组成要素之一。为了获得性能优良的电磁标定力,本文综合采用数值模拟及实验测量两种方法分析研究了线圈和永磁铁相对位置变化时,磁铁几何尺寸对电磁力特性的影响:对于直径较大、厚度较小的永... 高精度电磁标定力源是微推力测量系统的重要组成要素之一。为了获得性能优良的电磁标定力,本文综合采用数值模拟及实验测量两种方法分析研究了线圈和永磁铁相对位置变化时,磁铁几何尺寸对电磁力特性的影响:对于直径较大、厚度较小的永磁铁而言,其电磁力随相对位置的变化会存在极值,且极值点附近的电磁力具有较好的稳定性和一致性。根据电磁力变化趋势特性,提出了线圈和永磁铁相对基准中心(极值点)位置的高精度设置方案,且基准中心位置附近的电磁力变异系数可达0.00252。最后,确定了大直径永磁铁+线圈组合型电磁力产生装置,并基于拟合方法建立了一定包络区间内的高精度电磁力控制关系式,其拟合曲线的估计标准误差约为0.0137。 展开更多

关键词 微推力测量 系统参数标定 电磁恒力 数值模拟 实验研究

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一种改进的轨道动力学模型

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作者 杨梦洁 袁建平 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期154-162,共9页

航天器的矢径可以分解为矢径模和单位矢量的乘积,利用该性质将传统轨道动力学方程分解为矢径模和矢径方向的动力学方程组,实现了航天器位置信息的分离;针对两个方程分别采用常数变易法和四元数描述方法,将轨道动力学模型转化为线性无奇... 航天器的矢径可以分解为矢径模和单位矢量的乘积,利用该性质将传统轨道动力学方程分解为矢径模和矢径方向的动力学方程组,实现了航天器位置信息的分离;针对两个方程分别采用常数变易法和四元数描述方法,将轨道动力学模型转化为线性无奇异的方程组,同时得到了7个新轨道变量,且建立了新轨道变量与惯性系下航天器位置速度信息以及轨道六要素之间的相互转换关系.该轨道模型适用于任意形式的推力和摄动,避免了奇异性,且在虚拟时间的意义下,航天器的旋转角速度只取决于法向力;在常值推力和变推力的情况下,对该模型进行了数值验证,验证了新模型的可适用性、数值稳定性以及计算精度高的优势. 展开更多

关键词 轨道模型 连续推力轨道 轨道机动 常数变易法 四元数

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