挠性空间结构的可辨识性研究 被引量：1

1

作者 张洪华 严拱天 +1 位作者 吴宏鑫 陈义庆 《宇航学报》 EI CSCD 北大核心 1994年第4期75-84,共10页

本文重点研究挠性空间结构系统的可辨识性。研究表明，系统的可辨识性取决于系统构形和控制器、敏感器的配置模式。对于配置了分布式测量敏感器的挠性体系统，系统模态在整个空间区域上的取值可由输入输出数据确定，条件是控制向量与系... 本文重点研究挠性空间结构系统的可辨识性。研究表明，系统的可辨识性取决于系统构形和控制器、敏感器的配置模式。对于配置了分布式测量敏感器的挠性体系统，系统模态在整个空间区域上的取值可由输入输出数据确定，条件是控制向量与系统有关模态不正交；对于配置了点测量敏感器的挠性体系统，系统模态在控制点和测量点的取值信息可由输入输出数据确定，条件是控制向量与系统有关模态不正交并且测量点与系统模态的零点不重合。由此，本文针对一般挠性空间结构系统，提出了系统完全可辨识和部分可辨识性的概念，给出了系统可辨识的充分条件和必要条件。 展开更多

关键词 挠性空间结构 可辨识性 无亏算子 航天器

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压电智能挠性板的主动振动控制研究 被引量：5

2

作者 邱志成 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2002年第6期497-501,共5页

对挠性悬臂矩形板的主动振动控制进行了研究。给出了悬臂板的压电敏感器和致动器的布置准则,并推导了悬臂板的(包括弯曲和扭转振动模态)基于分布式压电致动器的压电致动方程,可以根据该方程设计悬臂板压电主动振动抑制的控制器。该文在... 对挠性悬臂矩形板的主动振动控制进行了研究。给出了悬臂板的压电敏感器和致动器的布置准则,并推导了悬臂板的(包括弯曲和扭转振动模态)基于分布式压电致动器的压电致动方程,可以根据该方程设计悬臂板压电主动振动抑制的控制器。该文在控制方法上采用应变律反馈控制和线性二次型(LQR)控制,计算机数字仿真结果表明:设计的控制律对于悬臂板的弯曲和扭转振动是有效的。 展开更多

关键词 压电智能挠性板 主动振动控制 悬臂板 压电敏感器 致动器 压电致动方程 航天器

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基于声发射技术的Si-Cr-Ti高温抗氧化涂层弯曲失效机理研究

3

作者 张亚晨 孟佳 +3 位作者 蔡坤 盛晓晨 乐军 宋力昕 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期1185-1192,共8页

本研究借助声发射技术对铌基高温抗氧化涂层在常温下的弯曲失效过程进行了研究。利用k均值聚类方法对信号进行了分类,结合截面扫描电镜观测结果确定高温抗氧化涂层在弯曲载荷下的信号分别对应基体变形、表面垂直裂纹、滑动型界面裂纹和... 本研究借助声发射技术对铌基高温抗氧化涂层在常温下的弯曲失效过程进行了研究。利用k均值聚类方法对信号进行了分类,结合截面扫描电镜观测结果确定高温抗氧化涂层在弯曲载荷下的信号分别对应基体变形、表面垂直裂纹、滑动型界面裂纹和张开型界面裂纹,通过快速傅里叶变换得到了各类信号的主频分别为100、310、590和450 kHz,借助小波分析得到了各信号的小波能量系数。涂层弯曲失效过程主要包括四个阶段,分别为受拉侧表面垂直裂纹萌生的初始损伤阶段、表面垂直裂纹增殖阶段、两侧界面裂纹快速扩展的损伤积累阶段和受压侧涂层明显剥落的宏观剥落阶段。 展开更多

关键词 声发射 k均值聚类分析 失效机理 高温抗氧化涂层

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基于Transformer光变分类器的小天体短期目标自主识别技术

4

作者 雷开宇 桑海瑞 +3 位作者 史弦 李林 赵春晖 武延鹏 《光子学报》 北大核心 2025年第5期157-170,共14页

目标自主识别中目前应用最为广泛的运动法、光变分析法均无法在短时间(20 min)内将目标从密集星场中识别出来,限制了自主导航算法的能力。针对该问题,对光变分析法进行了改进,构建了基于Transformer的光变分类器,使其能够在短时间内利... 目标自主识别中目前应用最为广泛的运动法、光变分析法均无法在短时间(20 min)内将目标从密集星场中识别出来,限制了自主导航算法的能力。针对该问题,对光变分析法进行了改进,构建了基于Transformer的光变分类器,使其能够在短时间内利用光变曲线区分出恒星与探测目标,完成识别。利用仿真工具对恒星、小天体的光变曲线进行了仿真,并将仿真数据与DAMIT等实际观测数据相结合,构建数据集,用于分类器的训练与测试。实验测试结果表明,该算法能够显著提升短时间内星点类型判别与目标识别的准确性。在仿真测试数据集上,该算法分类的平均准确率达到了95%以上。利用OSIRIS-REx在轨观测数据,将该算法与运动法、传统光变分析法进行对比分析,实验结果表明,相比运动法,所提算法能够在短时间内识别出目标,且识别准确率远高于传统光变分析法,具有明显优势。 展开更多

关键词 光学导航 飞行器 小天体自主识别 深度学习 深空导航敏感器 小天体光变曲线

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航天电子抗辐射研究综述 被引量：72

5

作者 冯彦君 华更新 刘淑芬 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期1071-1080,共10页

辐射是影响航天电子设备高可靠长寿命运行的重要因素,是当前航天电子技术的研究重点。首先介绍了造成各种辐射效应的空间辐射环境,以及总剂量、单粒子、位移损伤和航天器带电等辐射效应的内在物理原理;然后,综述了当前最新的抗辐射措施... 辐射是影响航天电子设备高可靠长寿命运行的重要因素,是当前航天电子技术的研究重点。首先介绍了造成各种辐射效应的空间辐射环境,以及总剂量、单粒子、位移损伤和航天器带电等辐射效应的内在物理原理;然后,综述了当前最新的抗辐射措施、辐射试验方法、抗辐射加固保障等技术,最后指出抗辐射研究的方向。 展开更多

关键词 航天电子 辐射效应 抗辐射加固 抗辐射加固保障

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深空自主光学导航观测小行星选取方法研究 被引量：10

6

作者 张晓文 王大轶 黄翔宇 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期947-952,共6页

深空探测转移轨道段的自主光学导航一般以小行星作为观测量来源。为了选出可观测的小行星,分析了小行星用于导航的限制因素,给出了视星等、太阳相角、视运动、三星概率、探测器与小行星距离和视线夹角等选取标准;然后,为了从多颗可观测... 深空探测转移轨道段的自主光学导航一般以小行星作为观测量来源。为了选出可观测的小行星,分析了小行星用于导航的限制因素,给出了视星等、太阳相角、视运动、三星概率、探测器与小行星距离和视线夹角等选取标准;然后,为了从多颗可观测小行星中选出最优组合,以提高导航精度,基于滤波误差协方差分析,给出了一种可量化的选取最优小行星组合的方法,该方法只与小行星到探测器距离和视线夹角有关;最后,参照"深空一号"飞行方案进行了仿真验证。分析和仿真结果表明该方法可有效提高导航精度。 展开更多

关键词 自主光学导航 小行星 深空探测 协方差分析

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紫外CCD敏感器头部电路系统的研究 被引量：7

7

作者 龚德铸 贾锦忠 刘洋 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第2期132-141,共10页

介绍了我国探月工程之嫦娥一号卫星的紫外CCD敏感器系统的CCD电路的软硬件的开发研究．紫外CCD敏感器由光学结构、 CCD及处理线路、数据处理单元及其软件组成．入射光经光学系统后,照射在 CCD敏感元件,经视频处理电路处理后形成数字图... 介绍了我国探月工程之嫦娥一号卫星的紫外CCD敏感器系统的CCD电路的软硬件的开发研究．紫外CCD敏感器由光学结构、 CCD及处理线路、数据处理单元及其软件组成．入射光经光学系统后,照射在 CCD敏感元件,经视频处理电路处理后形成数字图像信号．数字图像信号保存在数据存储器中,由数据处理器进行分析处理．计算得到月球的中心并转换为探测器对月姿态角,其中紫外CCD敏感器头部电路包括CCD电路、时序电路、驱动电路、视频处理电路和电源电路．核心器件CCD采用E2V公司的CCD48-20芯片,文中重点介绍该CCD的时序、驱动和Smear等难点问题． 展开更多

关键词 CCD FPGA 时序驱动 相关采样 紫外CCD敏感器 SMEAR

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欠驱动刚性航天器旋转轴稳定研究 被引量：13

8

作者 王芳 张洪华 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期1133-1137,共5页

研究欠驱动刚性航天器受到干扰力矩作用时的旋转轴指向稳定控制问题。首先采用(w,z)姿态参数建立欠驱动刚性航天器的运动学方程,然后引入干扰模型,采用退步法和内模原理设计了一种新的控制律,并结合Lyapunov直接法和Barbalat引理证明了... 研究欠驱动刚性航天器受到干扰力矩作用时的旋转轴指向稳定控制问题。首先采用(w,z)姿态参数建立欠驱动刚性航天器的运动学方程,然后引入干扰模型,采用退步法和内模原理设计了一种新的控制律,并结合Lyapunov直接法和Barbalat引理证明了该控制律的全局渐近稳定性。理论分析和仿真结果都表明新的控制律能够实现旋转轴指向全局渐近稳定。 展开更多

关键词 欠驱动 刚性航天器 内模原理 旋转轴 渐近稳定

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挠性空间结构的低维控制 被引量：3

9

作者 张洪华 吴宏鑫 《宇航学报》 EI CSCD 北大核心 1995年第3期8-17,24,共11页

首先分析了具有Ｖｏｉｇｔ型粘性阻尼的挠性梁的动力学特性；构造了系统的有限维模态逼近模型，证明了其在Ｈ∞意义下的收敛性；进而构造了系统的低维控制规律，证明了闭环控制系统的稳定性。从而形成了具有潜在工程应用前景的挠性空间... 首先分析了具有Ｖｏｉｇｔ型粘性阻尼的挠性梁的动力学特性；构造了系统的有限维模态逼近模型，证明了其在Ｈ∞意义下的收敛性；进而构造了系统的低维控制规律，证明了闭环控制系统的稳定性。从而形成了具有潜在工程应用前景的挠性空间结构振动控制的可靠方法。 展开更多

关键词 挠性空间结构 低维控制 溢出镇定 振动控制

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基于IMU配以测量修正的月球软着陆自主导航研究 被引量：14

10

作者 王大轶 黄翔宇 +1 位作者 关轶峰 马兴瑞 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期1544-1549,共6页

为了满足安全和准确的月球软着陆过程对高精度轨道确定和预报的需要,针对其中关键的动力下降段,提出了基于IMU(惯性测量单元)配以外部速度和距离测量修正的自主导航方法。为了消除初始导航误差和IMU测量误差,给出了利用速度/距离、速度... 为了满足安全和准确的月球软着陆过程对高精度轨道确定和预报的需要,针对其中关键的动力下降段,提出了基于IMU(惯性测量单元)配以外部速度和距离测量修正的自主导航方法。为了消除初始导航误差和IMU测量误差,给出了利用速度/距离、速度与距离修正的IMU导航方法。利用惯性导航给出的参考轨迹,对状态方程和观测方程进行了线性化,基于线性化的模型和观测量的性质,分析了速度/距离、速度与距离修正的IMU导航系统的可观性。最后,通过数学仿真验证了自主导航的可行性和可观性分析结论。 展开更多

关键词 自主导航 可观性分析 月球软着陆 测量修正

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太阳电池用掺氮直拉单晶硅中氧沉淀行为的研究 被引量：3

11

作者 李勇 钟尧 +2 位作者 席珍强 杨德仁 阙端麟 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第5期676-678,共3页

利用傅立叶红外光谱仪研究了掺氮直拉单晶硅(NCZ)和普通直拉单晶硅(CZ)的原生氧沉淀以及模拟太阳电池制备热处理工艺下的氧沉淀行为。结果发现,掺氮直拉单晶硅的原生氧沉淀浓度比普通直拉单晶硅的略高,这是因为氮在晶体生长过程中可以... 利用傅立叶红外光谱仪研究了掺氮直拉单晶硅(NCZ)和普通直拉单晶硅(CZ)的原生氧沉淀以及模拟太阳电池制备热处理工艺下的氧沉淀行为。结果发现,掺氮直拉单晶硅的原生氧沉淀浓度比普通直拉单晶硅的略高,这是因为氮在晶体生长过程中可以促进氧沉淀。但是在模拟太阳电池制备热处理工艺中掺氮直拉单晶硅和普通直拉单晶硅一样,没有氧沉淀产生。这表明在太阳电池的短时间热处理工艺中,氮不会对氧沉淀产生影响,不会影响磷吸杂的效果。 展开更多

关键词 直拉单晶硅 氮 氧沉淀

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分布式小卫星雷达平台沿航向排列研究 被引量：2

12

作者 王彤 保铮 +1 位作者 廖桂生 邢孟道 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期663-667,共5页

以小卫星群作为平台的天基分布式雷达具有多种用途。沿航向直线排列是分布式小卫星群的一种特殊轨道构形。由于阵列的等锥角线和等多普勒频率线重合,给SAR成像和地面运动目标检测的信号处理带来了极大的便利。受到地球自转的影响,多颗... 以小卫星群作为平台的天基分布式雷达具有多种用途。沿航向直线排列是分布式小卫星群的一种特殊轨道构形。由于阵列的等锥角线和等多普勒频率线重合,给SAR成像和地面运动目标检测的信号处理带来了极大的便利。受到地球自转的影响,多颗卫星采用同一轨道飞行并不能真正实现沿航向直线分布。为了克服地球自转的影响,现提出满足Hill方程的一种基本不消耗燃料的轨道设计,使多颗卫星飞行在不同的轨道上而实现真正的沿航向直线分布。数学分析表明它可以有效消除地球自转的影响。结合SAR成像的仿真结果证明了该方法的有效性。 展开更多

关键词 小卫星 分布式雷达 沿航向排列 轨道设计

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BTT导弹的变结构解耦控制系统设计 被引量：28

13

作者 童春霞 王正杰 张天桥 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期27-30,80,共5页

倾斜转弯(Bank-to-Tum,BTT)导弹由于气动外形不对称,以及存在较大的滚动速率,其各个通道之间存在强烈的耦合。本文在变结构控制理论对外界扰动的不变性原理的基础上,采用变结构控制方法设计了BTT导弹的输出解耦控制律。仿真结果验证了... 倾斜转弯(Bank-to-Tum,BTT)导弹由于气动外形不对称,以及存在较大的滚动速率,其各个通道之间存在强烈的耦合。本文在变结构控制理论对外界扰动的不变性原理的基础上,采用变结构控制方法设计了BTT导弹的输出解耦控制律。仿真结果验证了本文设计的变结构解耦控制器对于导弹这类参数快速时变,通道间耦合严重,有不确定因素的系统能够实现解耦控制,并具有动态响应快,超调小的特性。 展开更多

关键词 变结构控制 解耦 BTT导弹

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分区四元数姿态控制 被引量：7

14

作者 张洪华 关轶峰 +1 位作者 胡锦昌 王泽国 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第7期1341-1349,共9页

提出了一种基于分区控制策略的四元数姿态控制律.其基本思想是基于姿态四元数误差分区设计目标角速度,由此将问题降阶为一个角速度跟踪问题;基于不同的角速度跟踪误差,设计了切换类型的抗干扰姿态控制律.该控制策略可以使得姿态快速收敛... 提出了一种基于分区控制策略的四元数姿态控制律.其基本思想是基于姿态四元数误差分区设计目标角速度,由此将问题降阶为一个角速度跟踪问题;基于不同的角速度跟踪误差,设计了切换类型的抗干扰姿态控制律.该控制策略可以使得姿态快速收敛,并且在合适的参数选择条件之下还能同时满足控制力矩的饱和约束.通过综合相平面和Lyapunov函数的分析方法严格证明了闭环系统全局收敛的性质.最后,通过数值仿真验证了本文提出的控制方案的有效性. 展开更多

关键词 分区四元数控制 姿态控制 饱和控制 抗干扰控制

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多变量线性时变系统的特征模型及自适应模糊控制方法 被引量：14

15

作者 孙多青 吴宏鑫 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期677-681,692,共6页

对于阶数及参数未知的高阶系统,如何设计一个工程上易于实现的低阶控制器,以实现有效的高性能控制,这是目前航天等领域亟待解决的问题。该文采用将对象特征和控制性能要求相结合的方法,对多输入—多输出高阶线性时变系统和一类非线性时... 对于阶数及参数未知的高阶系统,如何设计一个工程上易于实现的低阶控制器,以实现有效的高性能控制,这是目前航天等领域亟待解决的问题。该文采用将对象特征和控制性能要求相结合的方法,对多输入—多输出高阶线性时变系统和一类非线性时变系统从理论上详细推导出了其特征模型,在此基础上设计了基于特征模型的稳定的自适应模糊广义预测控制方案。由于控制结构中使用了分层模糊系统,从而减少了模糊规则数目。通过对一个挠性航天器控制的仿真实验验证了所给方法的有效性。 展开更多

关键词 挠性航天器 特征建模 线性时变系统 分层模糊系统 广义预测控制

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用于月球软着陆最优轨迹跟踪制导过程的模糊神经网络控制方法(英文) 被引量：9

16

作者 王大轶 乔国栋 李铁寿 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期1149-1155,1170,共8页

软着陆过程的制导控制已经成为月球探测中一个具有挑战性的问题。神经网络与模糊逻辑都是处理不确定性(受控对象缺乏精确的数学描述或具有非线性的复杂性)问题的有效手段。本文根据终端着陆条件和性能指标,以由Pontryagin’s极大值原理... 软着陆过程的制导控制已经成为月球探测中一个具有挑战性的问题。神经网络与模糊逻辑都是处理不确定性(受控对象缺乏精确的数学描述或具有非线性的复杂性)问题的有效手段。本文根据终端着陆条件和性能指标,以由Pontryagin’s极大值原理得出从近月点到月球表面的最优着陆轨迹为基础,给出一种基于模糊神经网络的非线性最优控制策略,使被控系统能够通过模糊神经网络的非线性映射能力实现某种最优的闭环制导控制。最后通过数学仿真验证了该控制策略的可行性与有效性。 展开更多

关键词 模糊神经网络 最优制导 月球软着陆

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一种组合自适应模糊控制方法及其在月球探测车上的应用 被引量：4

17

作者 王佐伟 吴宏鑫 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期1-6,18,共7页

自适应模糊控制是解决不确知非线性系统问题的一种有效手段。文中以月球探测车的驱动控制为背景,针对这类非线性MIMO系统,提出一种组合自适应模糊控制方法,用于系统模型不能准确获知的情形。在本方法中,控制律由3部分组成:监督控制项、... 自适应模糊控制是解决不确知非线性系统问题的一种有效手段。文中以月球探测车的驱动控制为背景,针对这类非线性MIMO系统,提出一种组合自适应模糊控制方法,用于系统模型不能准确获知的情形。在本方法中,控制律由3部分组成:监督控制项、跟踪控制项和补偿控制项。在控制律的设计中,通过自适应项来同时补偿模糊逻辑系统的逼近误差以及外部干扰的影响,且无需假设模糊逻辑系统最小逼近误差的上确界已知。基于Lyapunov方法,证明了闭环系统是全局稳定的,系统输出误差渐近收敛。将该方法应用于月球探测车的驱动控制中,仿真结果表明了方法的有效性。 展开更多

关键词 自适应模糊控制 非线性MIMO系统 月球探测车 驱动系统

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分层模糊广义预测控制及其在挠性航天器振动抑制中的应用 被引量：6

18

作者 孙多青 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期1537-1543,共7页

针对广义预测控制计算量大的缺陷,将自适应分层模糊逻辑系统(HFLS)引入广义预测控制,对参数未知线性系统提出一种直接自适应分层模糊广义预测控制方法。该方法直接利用HFLS设计广义预测控制器,并基于广义误差估计值对控制器参数和广义... 针对广义预测控制计算量大的缺陷,将自适应分层模糊逻辑系统(HFLS)引入广义预测控制,对参数未知线性系统提出一种直接自适应分层模糊广义预测控制方法。该方法直接利用HFLS设计广义预测控制器,并基于广义误差估计值对控制器参数和广义误差估计值中的未知向量进行自适应调整。文中证明了该方法可使广义误差收敛到原点的一个小领域内。由于控制结构中使用了HFLS,避免了模糊控制器中规则数目随系统变量个数呈指数增长问题。仿真结果表明:该方法能快速抑制挠性航天器的低频振动且稳态精度高。 展开更多

关键词 参数未知线性系统 分层模糊系统 广义预测控制 自适应控制 稳定性 航天器

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一类多变量非线性系统的特征模型及其在卫星姿态控制中的应用 被引量：2

19

作者 孙多青 周志全 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2010年第6期125-128,共4页

本文对一类多输入-多输出高阶非线性系统从理论上详细推导出了其特征模型,并设计了基于特征模型的稳定的自适应模糊广义预测控制方案。由于控制结构中使用了分层模糊系统,因而极大地减少了模糊规则数目,提高了控制的实时性。此外,文中... 本文对一类多输入-多输出高阶非线性系统从理论上详细推导出了其特征模型,并设计了基于特征模型的稳定的自适应模糊广义预测控制方案。由于控制结构中使用了分层模糊系统,因而极大地减少了模糊规则数目,提高了控制的实时性。此外,文中还将所设计的控制方案用于挠性卫星的姿态控制。仿真结果表明,该控制方法具有较强的鲁棒性,可实现高精度的卫星姿态控制。 展开更多

关键词 非线性系统 特征模型 分层模糊系统 广义预测控制 挠性卫星 姿态控制

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基于特征模型的挠性结构自适应振动控制 被引量：2

20

作者 邱志成 吴宏鑫 《智能系统学报》 2007年第5期36-41,共6页

航天器是一种由中心刚体和挠性附件组成的刚柔耦合复杂系统,由于系统调姿或外部扰动作用时将引起振动,尤其是在平衡位置的小幅度振动对姿态稳定度和指向控制精度严重影响,并且难以控制.为了解决该问题,采用基于特征模型的黄金分割自适... 航天器是一种由中心刚体和挠性附件组成的刚柔耦合复杂系统,由于系统调姿或外部扰动作用时将引起振动,尤其是在平衡位置的小幅度振动对姿态稳定度和指向控制精度严重影响,并且难以控制.为了解决该问题,采用基于特征模型的黄金分割自适应控制方法,并引入逻辑微分阻尼项进行振动主动控制.建立了刚柔耦合结构实验平台,进行了包括位置设定点及转动振动主动控制的算法实验比较,结果表明,采用的基于特征模型的方法得到了比较理想的振动抑制效果,尤其是对低频小幅值振动的抑制,在相同条件下,与传统控制方法相比,大大减少了振动抑制的时间.实验研究表明采用的算法快速抑制振动的有效性. 展开更多

关键词 挠性结构 振动主动控制 特征模型 自适应控制

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