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零重力模拟气动悬挂系统的建模及恒压控制
被引量:
9
1
作者
路波
陶国良
+1 位作者
刘昊
钟伟
《浙江大学学报(工学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010年第2期379-385,共7页
为模拟空间结构地面动力学测试时的零重力环境,针对研制的气动悬挂装置(PSD)采用比例流量阀开发了高精度的恒定气压控制系统.在分析了系统原理的基础上,建立压力控制系统的非线性数学模型.模型包含了比例阀的动力学特性、阀口流动的非...
为模拟空间结构地面动力学测试时的零重力环境,针对研制的气动悬挂装置(PSD)采用比例流量阀开发了高精度的恒定气压控制系统.在分析了系统原理的基础上,建立压力控制系统的非线性数学模型.模型包含了比例阀的动力学特性、阀口流动的非线性、气缸容腔的压力动态和由实验结果拟合的气体泄漏.针对实现恒压控制的目标,采用输入输出线性化方法得到相对阶为2的等价系统,由于模型具有参数不确定和未建模动态特性,设计了基于观测器和等效控制的模糊滑模变结构控制器(FSMC).实验结果表明,设计的控制器对负载变化、气源压力变化、活塞运动和外部干扰均具有较强的鲁棒性,稳态压力波动小于26Pa,实现了高精度的恒压控制.
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关键词
压力控制
模糊滑模控制器
气动悬挂
系统
气体泄漏
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职称材料
零重力模拟气动悬挂系统的开发及关键技术
被引量:
8
2
作者
路波
陶国良
刘昊
《浙江大学学报(工学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009年第5期890-896,共7页
为了模拟低频空间结构动力学测试时的零重力环境,研制出一种高精度的气动悬挂系统,解决了系统设计中的气动关键技术问题.从系统设计角度分析了试验装置的工作原理和系统参数对垂直悬挂频率的影响,以指导系统的低频设计.基于空气静压润...
为了模拟低频空间结构动力学测试时的零重力环境,研制出一种高精度的气动悬挂系统,解决了系统设计中的气动关键技术问题.从系统设计角度分析了试验装置的工作原理和系统参数对垂直悬挂频率的影响,以指导系统的低频设计.基于空气静压润滑的原理,设计了内部供压节流孔支撑的无摩擦气缸以消除系统的摩擦力,建立了活塞和缸筒间隙内气体泄漏流动和径向承载能力的数学模型,并分析了结构参数对其性能的影响,指出影响气缸性能的关键因素是活塞间隙和节流孔尺寸.利用比例阀构建了压力控制系统以实现高精度的重力补偿.试验结果表明,该气动悬挂系统可以满足低频、高精度和无摩擦的设计要求,验证了方案的可行性和有效性.
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关键词
零重力
气动悬挂
系统
无摩擦气缸
压力控制
泄漏
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职称材料
深地航空电磁法极低频段隔振系统设计与动力学研究
3
作者
苑俊峰
闫四腾
岳建华
《地球物理学报》
北大核心
2025年第1期299-311,共13页
由于勘探目标体的二次场信号微弱,航空电磁探测系统必须具有良好的隔振降噪性能才能获取高质量的深部目标体低频信号.基于气动传动的概念,构建了气缸式气动隔振系统.建立了基于热力学和空气动力学的非线性动力学模型.利用MATLAB/Simulin...
由于勘探目标体的二次场信号微弱,航空电磁探测系统必须具有良好的隔振降噪性能才能获取高质量的深部目标体低频信号.基于气动传动的概念,构建了气缸式气动隔振系统.建立了基于热力学和空气动力学的非线性动力学模型.利用MATLAB/Simulink对其动态性能进行仿真,对其振动的时域和频域特性进行仿真分析,气动悬架的固有频率可低至0.5 Hz,共振点的幅值比小于1.8.研究了附加气室体积和节流孔横截面积对其隔振性能的影响,为设计参数的优化选择提供了理论指导.航空电磁探测系统室内试验和飞行试验及其仿真结果表明,气缸式气动隔振系统具有良好的隔振性能,能够快速衰减和有效隔离较大的振动,可以满足航空电磁探测系统对隔振的要求.
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关键词
航空电磁探测系统
二次场微弱信号
振动隔离
动力学
气动悬挂
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职称材料
航天器大型柔性附件地面模态试验与性能评价研究
被引量:
3
4
作者
臧旭
唐国安
+1 位作者
郭其威
董寻虎
《载人航天》
CSCD
2017年第4期556-563,共8页
航天器大型柔性附件地面模态试验既须考虑空气阻力影响,又要分析地面重力带来的边界效应的影响,以动力学特性完全确定的标准杆结构为依托,首先在气动-电磁悬挂系统上进行不同长度标准杆地面模态试验,然后利用Rayleigh-Rize法和有限元法...
航天器大型柔性附件地面模态试验既须考虑空气阻力影响,又要分析地面重力带来的边界效应的影响,以动力学特性完全确定的标准杆结构为依托,首先在气动-电磁悬挂系统上进行不同长度标准杆地面模态试验,然后利用Rayleigh-Rize法和有限元法进行数值仿真模拟,研究表明气动-电磁超低频悬挂系统使水平方向测试结果偏高而使垂直方向测试结果偏低,并开展气动-电磁超低频悬挂系统性能评价研究,建议通过电磁力抵消附加质量影响并在水平方向增加随动设计。
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关键词
气动
-电磁
悬挂
装置
零重力模拟
模态试验
数值模拟
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职称材料
题名
零重力模拟气动悬挂系统的建模及恒压控制
被引量:
9
1
作者
路波
陶国良
刘昊
钟伟
机构
浙江大学流体传动及控制国家重点实验室
出处
《浙江大学学报(工学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010年第2期379-385,共7页
基金
"十一五"航天支撑技术资助项目
文摘
为模拟空间结构地面动力学测试时的零重力环境,针对研制的气动悬挂装置(PSD)采用比例流量阀开发了高精度的恒定气压控制系统.在分析了系统原理的基础上,建立压力控制系统的非线性数学模型.模型包含了比例阀的动力学特性、阀口流动的非线性、气缸容腔的压力动态和由实验结果拟合的气体泄漏.针对实现恒压控制的目标,采用输入输出线性化方法得到相对阶为2的等价系统,由于模型具有参数不确定和未建模动态特性,设计了基于观测器和等效控制的模糊滑模变结构控制器(FSMC).实验结果表明,设计的控制器对负载变化、气源压力变化、活塞运动和外部干扰均具有较强的鲁棒性,稳态压力波动小于26Pa,实现了高精度的恒压控制.
关键词
压力控制
模糊滑模控制器
气动悬挂
系统
气体泄漏
Keywords
pressure control
fuzzy sliding mode controller (FSMC)
pneumatic suspension system
gas leakage
分类号
TH138 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
零重力模拟气动悬挂系统的开发及关键技术
被引量:
8
2
作者
路波
陶国良
刘昊
机构
浙江大学流体传动及控制国家重点实验室
出处
《浙江大学学报(工学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009年第5期890-896,共7页
基金
"十五"航天支撑技术资助项目
文摘
为了模拟低频空间结构动力学测试时的零重力环境,研制出一种高精度的气动悬挂系统,解决了系统设计中的气动关键技术问题.从系统设计角度分析了试验装置的工作原理和系统参数对垂直悬挂频率的影响,以指导系统的低频设计.基于空气静压润滑的原理,设计了内部供压节流孔支撑的无摩擦气缸以消除系统的摩擦力,建立了活塞和缸筒间隙内气体泄漏流动和径向承载能力的数学模型,并分析了结构参数对其性能的影响,指出影响气缸性能的关键因素是活塞间隙和节流孔尺寸.利用比例阀构建了压力控制系统以实现高精度的重力补偿.试验结果表明,该气动悬挂系统可以满足低频、高精度和无摩擦的设计要求,验证了方案的可行性和有效性.
关键词
零重力
气动悬挂
系统
无摩擦气缸
压力控制
泄漏
Keywords
zero gravity
pneumatic suspension system
frictionless cylinder
pressure control
leakage
分类号
TH138 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
深地航空电磁法极低频段隔振系统设计与动力学研究
3
作者
苑俊峰
闫四腾
岳建华
机构
中国矿业大学机电工程学院
中国矿业大学资源与地球科学学院
出处
《地球物理学报》
北大核心
2025年第1期299-311,共13页
基金
国家自然科学基金重点项目(42230811)
国家自然科学基金优秀青年科学基金(海外)资助。
文摘
由于勘探目标体的二次场信号微弱,航空电磁探测系统必须具有良好的隔振降噪性能才能获取高质量的深部目标体低频信号.基于气动传动的概念,构建了气缸式气动隔振系统.建立了基于热力学和空气动力学的非线性动力学模型.利用MATLAB/Simulink对其动态性能进行仿真,对其振动的时域和频域特性进行仿真分析,气动悬架的固有频率可低至0.5 Hz,共振点的幅值比小于1.8.研究了附加气室体积和节流孔横截面积对其隔振性能的影响,为设计参数的优化选择提供了理论指导.航空电磁探测系统室内试验和飞行试验及其仿真结果表明,气缸式气动隔振系统具有良好的隔振性能,能够快速衰减和有效隔离较大的振动,可以满足航空电磁探测系统对隔振的要求.
关键词
航空电磁探测系统
二次场微弱信号
振动隔离
动力学
气动悬挂
Keywords
Airborne electromagnetic
Secondary field weak signal
Vibration isolation
Dynamics
Pneumatic suspension
分类号
P631 [天文地球—地质矿产勘探]
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职称材料
题名
航天器大型柔性附件地面模态试验与性能评价研究
被引量:
3
4
作者
臧旭
唐国安
郭其威
董寻虎
机构
复旦大学航空航天系
上海宇航系统研究所
出处
《载人航天》
CSCD
2017年第4期556-563,共8页
基金
上海扬帆计划(15YF1411900)
文摘
航天器大型柔性附件地面模态试验既须考虑空气阻力影响,又要分析地面重力带来的边界效应的影响,以动力学特性完全确定的标准杆结构为依托,首先在气动-电磁悬挂系统上进行不同长度标准杆地面模态试验,然后利用Rayleigh-Rize法和有限元法进行数值仿真模拟,研究表明气动-电磁超低频悬挂系统使水平方向测试结果偏高而使垂直方向测试结果偏低,并开展气动-电磁超低频悬挂系统性能评价研究,建议通过电磁力抵消附加质量影响并在水平方向增加随动设计。
关键词
气动
-电磁
悬挂
装置
零重力模拟
模态试验
数值模拟
Keywords
pneumatic-electromagnetic suspension system
zero gravity simulation
modal test
numerical simulation
分类号
V416.2 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
零重力模拟气动悬挂系统的建模及恒压控制
路波
陶国良
刘昊
钟伟
《浙江大学学报(工学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010
9
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
零重力模拟气动悬挂系统的开发及关键技术
路波
陶国良
刘昊
《浙江大学学报(工学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009
8
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
深地航空电磁法极低频段隔振系统设计与动力学研究
苑俊峰
闫四腾
岳建华
《地球物理学报》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
航天器大型柔性附件地面模态试验与性能评价研究
臧旭
唐国安
郭其威
董寻虎
《载人航天》
CSCD
2017
3
在线阅读
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职称材料
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