改进粒子群算法优化模糊控制微重力系统

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作者 刘涛 孙浩 +3 位作者 郝永波 韩强 李跃华 袁炜涵 《空间控制技术与应用》 北大核心 2025年第2期51-60,共10页

微重力模拟平台是实现空间机械臂模拟的重要组成部分,其中重力卸载部分需要较高的承载能力和高响应、高精度的性能.提出一种基于磁准零刚度机构的重力补偿系统,通过磁接触减少机械摩擦.针对该系统的复杂非线性特性,提出一种结合改进粒... 微重力模拟平台是实现空间机械臂模拟的重要组成部分,其中重力卸载部分需要较高的承载能力和高响应、高精度的性能.提出一种基于磁准零刚度机构的重力补偿系统,通过磁接触减少机械摩擦.针对该系统的复杂非线性特性,提出一种结合改进粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)与模糊比例-积分-微分(proportional-integral-differential,PID)控制的方法,利用混沌映射、微分递减惯性权重和压缩因子来优化控制器参数,相比于传统模糊PID控制方法重力卸载能力更高.实验结果显示,该系统对机械臂的微重力模拟精度达到98%以上,具备高精度和快速响应的特点,验证了该方法的有效性.该研究成果为空间机械臂的高精度地面测试提供了可靠的技术支撑,具有重要的工程应用价值. 展开更多

关键词 微重力模拟 空间机械臂 PSO算法 磁准零刚度 模糊PID控制

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面向航天器微低重力仿真的大型超平支撑平台精密装配技术研究 被引量：1

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作者 许波 赵超泽 +3 位作者 张佶 王立桐 李博 赵宝山 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2021年第4期66-73,共8页

大型超平支撑平台作为航天器微低重力仿真的大型精密试验设备,具备大尺寸、高承载刚度、全自动精密调节等特点。通过对大型超平支撑平台装配要求及难点分析,构建装配系统组成,制定装配工艺流程,设计调节机构及调节工艺流程,并针对虚拟... 大型超平支撑平台作为航天器微低重力仿真的大型精密试验设备,具备大尺寸、高承载刚度、全自动精密调节等特点。通过对大型超平支撑平台装配要求及难点分析,构建装配系统组成,制定装配工艺流程,设计调节机构及调节工艺流程,并针对虚拟轮廓构建、精密测量、装配路径规划、调控策略等数字化自动装配关键技术进行研究,最终实现大型超平支撑平台的快速、精密测量与调节,高效率、高质量地完成200块平台的精确装配。 展开更多

关键词 航天器 微低重力仿真 大型超平支撑平台 精密装配 精密测量 装配路径规划

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微低重力试验多孔青铜气浮转台研制 被引量：5

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作者 张晓峰 路阳 +3 位作者 侯玮杰 王利桐 李鹏 谷金峰 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期82-88,共7页

在微低重力环境模拟中,为降低涡流干扰力矩,设计了基于多孔青铜节流器的气浮转台系统。首先,在止推轴承选型中,对局部多孔质节流器和全多孔质节流器进行了对比分析,发现在气膜厚度20μm条件下,全多孔质节流器承载能力比局部多孔质节流器... 在微低重力环境模拟中,为降低涡流干扰力矩,设计了基于多孔青铜节流器的气浮转台系统。首先,在止推轴承选型中,对局部多孔质节流器和全多孔质节流器进行了对比分析,发现在气膜厚度20μm条件下,全多孔质节流器承载能力比局部多孔质节流器高40%,因此设计选择全多孔节流器形式;然后,分析了在不同供气压力、不同材料渗透率下,气浮转台止推轴承及径向轴承的承载能力和刚度特性,发现选择较小的材料渗透率能够获得更高的气膜刚度,为气浮转台的结构设计提供了依据。最终研制的气浮转台采用开式止推轴承形式,节流器使用自研的多孔青铜材料,通过精密加工技术,使得加工前后的渗透率保持近似不变。试制成功的气浮转台回转精度小于0.8μm,150 kg负载下,未出现气锤自激振动现象。气浮转台系统的最大干扰力矩为9×10^(-4) m。该气浮转台系统不仅可用于微低重力试验,还可应用于超精密加工等领域。 展开更多

关键词 多孔青铜 多孔质节流器 多孔质气体轴承 气浮转台 微低重力试验

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超大惯量航天器微低重力仿真试验系统设计与实现

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作者 许波 时景煜 +3 位作者 张佶 赵超泽 侯玮杰 赵宝山 《机械设计》 CSCD 北大核心 2022年第2期107-113,共7页

航天器微低重力仿真试验是模拟验证太空环境下航天器性能最有效、最经济的方法。由于空间站由多个舱段在轨组装而成,其自身的质量和惯量较大,对微低重力仿真系统的构建带来新的挑战。文中提出一种以大型超平支撑平台为基础、多体式气浮... 航天器微低重力仿真试验是模拟验证太空环境下航天器性能最有效、最经济的方法。由于空间站由多个舱段在轨组装而成,其自身的质量和惯量较大,对微低重力仿真系统的构建带来新的挑战。文中提出一种以大型超平支撑平台为基础、多体式气浮平台为刚性运动基,跨度达20 m的大惯量、低摩擦微低重力试验系统。通过对试验系统的原理介绍、关键指标分析,确定试验系统各部分的设计依据。同时对单轴气浮平台、3自由度气浮平台、桁架结构、地基等进行设计和分析,实物验证此微低重力仿真试验系统满足空间站控制系统验证需求。 展开更多

关键词 超大惯量 航天器 微低重力仿真 单轴气浮平台 3自由度气浮平台 干扰力矩

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真空环境下小孔节流径向气浮轴承特性研究

5

作者 于贺春 韩尊义 +4 位作者 张国庆 李建明 柳笑寒 侯月婷 齐景原 《机床与液压》 北大核心 2024年第11期93-99,共7页

单轴气浮台中的涡流力矩主要是由径向气浮轴承的制造误差引起的。采用CFD软件首先研究了真空环境对小孔节流径向气浮轴承的承载力、耗气量的影响规律,其次对比研究了真空环境下简化和实测常见制造误差对涡流力矩的影响规律。在常压和真... 单轴气浮台中的涡流力矩主要是由径向气浮轴承的制造误差引起的。采用CFD软件首先研究了真空环境对小孔节流径向气浮轴承的承载力、耗气量的影响规律,其次对比研究了真空环境下简化和实测常见制造误差对涡流力矩的影响规律。在常压和真空环境下,进、出口压力差相同时,常压环境下静态承载能力优于真空环境;当出口压力逐渐越接近真空时,承载力下降趋势更加突出;在真空环境下的平均耗气量要比常压下小。对简化的制造误差进行分析时,涡流力矩出现正弦周期性变化,其峰值出现规律与制造误差的相对位置有关。依据实际误差测量数据进行建模分析,发现涡流力矩在一定范围内波动,这是轴颈制造误差与节流孔直径制造误差共同作用的结果,峰值数量和位置与节流孔的数量和相对位置一致,且节流孔直径制造误差也会对峰值时的涡流力矩结果产生影响。 展开更多

关键词 真空 气浮轴承 小孔节流 制造误差 涡流力矩

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基于不同加工工艺的微孔节流空气静压轴承的特性研究

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作者 于贺春 寇新俊 +4 位作者 侯玮杰 刘海腾 李广平 张国庆 王文博 《机床与液压》 北大核心 2024年第7期123-128,133,共7页

随着超精密加工技术和地面微低重力仿真的发展,相关产业对空气静压轴承的性能要求越来越高。由于传统的孔式节流器其结构特点不能完全满足实际使用的需要,节流孔直径与气膜间隙同一数量级的微孔节流空气静压轴承因其良好的刚度和承载特... 随着超精密加工技术和地面微低重力仿真的发展,相关产业对空气静压轴承的性能要求越来越高。由于传统的孔式节流器其结构特点不能完全满足实际使用的需要,节流孔直径与气膜间隙同一数量级的微孔节流空气静压轴承因其良好的刚度和承载特性,越来越受到关注。但在微孔节流器的发展过程中,微孔的加工工艺却限制了其推广应用。针对目前常用的三类微孔加工工艺,进行了理论仿真研究,通过建立不同加工工艺轴承仿真模型,运用双向流固耦合仿真方法,对比分析了基于不同加工工艺的微孔节流空气静压轴承的动静态特性。研究结果表明:锥孔类轴承承载性能优于其他两类,但耗气量大且在小间隙时刚度较差;薄壁直孔类轴承承载性能稍逊,但在大间隙下轴承刚度较佳;嵌套类轴承承载性能较差,但在小间隙下轴承刚度较大且耗气量较低。 展开更多

关键词 空气静压轴承 超精密加工 微低重力仿真 微孔节流 静动态特性

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用于微重力试验的气磁混合悬吊单元研制 被引量：4

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作者 张晓峰 张哲源 +4 位作者 徐晋 李斌 王利桐 陈雨含 王灏 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期1353-1360,共8页

传统被动式跟随悬吊法应用中摩擦干扰力大的问题影响了微低重力试验的精度,本文中结合悬吊法和气浮法的优点,利用气体轴承极低摩擦力的特点,设计了一款气磁混合悬吊单元原理样机,以提高被动式跟随悬吊法微低重力试验的精度.首先介绍了... 传统被动式跟随悬吊法应用中摩擦干扰力大的问题影响了微低重力试验的精度,本文中结合悬吊法和气浮法的优点,利用气体轴承极低摩擦力的特点,设计了一款气磁混合悬吊单元原理样机,以提高被动式跟随悬吊法微低重力试验的精度.首先介绍了气磁混合悬吊单元的工作原理,对气磁模块的布局方案进行了初选,选择了环形气体止推轴承与中央磁吸力单元组合的结构形式.设计了独特的永磁-电磁模块,并对其电磁吸力特性进行了分析,分析结果显示在气隙厚度为0.65 mm左右时,磁力能够保持在2 kN左右,得到了0.3~1.0 mm气隙长度下混合磁单元的磁力及刚度变化曲线.气体止推轴承采用大块多孔石墨作为节流器,能够在较小的空间尺寸中实现最大的承载能力,应用有限元方法对多孔质气体轴承的承载能力进行了分析,并进行了网格无关性分析,确定了计算模型的规模.对供气压力和渗透率等主要参数的影响规律进行了分析,分析结果显示选定的工作参数可在20μm气膜厚度下实现2 kN的承载.完成了气磁混合悬吊单元的结构设计,并试制了3台样机.针对气浮轴承进行了多孔材料渗透率测试.针对气磁混合悬吊单元,考虑到测试的安全性,设计了倒扣拉力法试验装置进行了气磁混合悬吊单元承载能力测试.针对气磁混合单元的极限承载能力和承载-位移特性进行了测试.基于恒定磁吸力及非线性磁吸力假设,将气磁混合单元的承载-位移特性转化为气体轴承的承载-位移特性,并与气体轴承承载能力的理论分析结果进行了比较.试验结果显示:试制的3台样机其最大极限承载能力均在2.4 kN以上,在安全系数3的条件下,可以承载80 kg的重物悬挂;磁吸力设计过程中应当使用非线性假设进行计算校核,得出的气膜承载能力与理论分析能够较好地吻合. 展开更多

关键词 微低重力试验 气磁混合 多孔质气体轴承 悬吊法 有限元法

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永磁同步电机并行可切换式模型预测控制研究 被引量：1

8

作者 刘涛 赵晴晴 +3 位作者 俞亚伟 习金玉 赵宝山 侯玮杰 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第4期92-97,共6页

传统模型预测控制策略基于固定的控制周期与预测寻优结构,难以实现电机系统的动态-稳态性能综合优化。针对这一问题,提出了一种基于多核并行计算架构的可切换式模型预测控制策略。该方法通过分析两种经典模型预测控制策略在预测寻优过... 传统模型预测控制策略基于固定的控制周期与预测寻优结构,难以实现电机系统的动态-稳态性能综合优化。针对这一问题,提出了一种基于多核并行计算架构的可切换式模型预测控制策略。该方法通过分析两种经典模型预测控制策略在预测寻优过程中的数据依赖关系,构建具有不同控制周期、不同控制策略的微单元,通过设计算法切换策略,实现变结构、变周期控制。在此基础上,为减少切换过程引起的被控量波动,设计了时序优化策略。相关实验结果表明,所提控制策略兼顾了电机系统的动、稳态控制性能,实现了模型预测控制的稳态控制精度、暂态超调量、响应时间的同步优化。 展开更多

关键词 永磁同步电机 模型预测控制策略 变周期控制 多核并行计算

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基于并行球形译码算法的PMSM多步预测控制

9

作者 刘涛 娄瀚文 +1 位作者 李跃华 李博 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第4期102-106,共5页

模型预测控制在近几十年成为永磁同步电机控制领域的研究热点,其中多步预测算法相比传统的单步预测算法,具有更优的动稳态性能。但其寻优过程复杂且计算量大,限制了其在电机驱动领域的应用。为此,针对永磁同步电机驱动系统进行研究,提... 模型预测控制在近几十年成为永磁同步电机控制领域的研究热点,其中多步预测算法相比传统的单步预测算法,具有更优的动稳态性能。但其寻优过程复杂且计算量大,限制了其在电机驱动领域的应用。为此,针对永磁同步电机驱动系统进行研究,提出了一种基于并行球形译码算法的多步预测控制策略。相比于传统的多步预测,所提控制策略将多步预测过程转化为最小二乘问题,采用并行球形译码寻优策略实现多个分支同时探索。在此基础上,设计了基于FPGA的并行计算方法,有效优化了寻优效率。实验结果表明,所提策略大大减少了多步预测算法的计算时间,进而实现更高的预测步数,有效降低了永磁同步电机的电流谐波失真与转矩脉动。 展开更多

关键词 永磁同步电机 多步预测控制 并行球形译码算法 并行计算

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航天器吊装绳驱自平衡机器人运动学和静力学分析

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作者 陈然 代卓宏 +3 位作者 王帅 黄腾飞 全水峰 宫润鲜 《机械设计》 北大核心 2025年第5期182-187,共6页

针对现有航天器装配难以实现吊装自动化的问题,文中提出一种承载能力高、便于储运和易于调整姿态的新型并联式绳驱自平衡机器人吊具,系统地对该机器人进行了运动学和静力学分析。建立这种机器人的几何模型并推导了位置反解;基于平台倾... 针对现有航天器装配难以实现吊装自动化的问题,文中提出一种承载能力高、便于储运和易于调整姿态的新型并联式绳驱自平衡机器人吊具,系统地对该机器人进行了运动学和静力学分析。建立这种机器人的几何模型并推导了位置反解;基于平台倾斜角度求解了偏心位置坐标,根据位置反解建立了绳索调节量的理论模型,分析并优化了绳索的调节方案;考虑绳索的变形协调方程建立了机器人的静力学模型;利用ADAMS软件进行了调平过程的仿真分析。结果验证了建立的分析模型的正确性,证明了该机器人能够完成吊装调平任务。 展开更多

关键词 航天器吊装 绳驱并联机构 自平衡机器人 运动学 静力学

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面向未知环境的空间机械臂自适应阻抗控制研究 被引量：4

11

作者 戚毅凡 贾英宏 +1 位作者 赵宝山 洪闻青 《空间控制技术与应用》 CSCD 北大核心 2023年第2期51-57,共7页

针对空间机械臂与环境接触时环境刚度和阻尼会发生突变或渐变情况下的柔顺控制问题,提出了一种阻抗参数可根据环境自适应改变的控制方法.利用最小二乘法,对空间机械臂接触的环境阻尼与刚度进行在线估计.通过分析空间机械臂与环境接触时... 针对空间机械臂与环境接触时环境刚度和阻尼会发生突变或渐变情况下的柔顺控制问题,提出了一种阻抗参数可根据环境自适应改变的控制方法.利用最小二乘法,对空间机械臂接触的环境阻尼与刚度进行在线估计.通过分析空间机械臂与环境接触时的系统特性,推导了环境与机械臂看作一体的二阶系统,并由二阶系统的响应特性提出了阻抗参数随环境自调整的自适应方案.最后以平面2自由度机械臂为对象进行了数值仿真,相较于传统阻抗控制方法,所提出的自适应阻抗控制在力控制精确性、减小最大接触力和适应不同接触环境上有一定的优势. 展开更多

关键词 空间机械臂 柔顺控制 自适应阻抗控制 最小二乘法

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九自由度运动模拟器相对位置精度分析与指标分解 被引量：1

12

作者 李博 吴奋陟 +3 位作者 王云峰 何华东 付铜玲 许波 《空间控制技术与应用》 CSCD 北大核心 2017年第5期49-54,60,共7页

九自由度运动模拟器是标定航天器交会对接GNC子系统中交会对接光学成像敏感器(CRDS)的关键设备,具有较高的相对位置精度要求.以此为出发点,对影响系统综合指标的误差组成进行系统性分析.梳理各误差分量的关系及相互作用原理,建立误差模... 九自由度运动模拟器是标定航天器交会对接GNC子系统中交会对接光学成像敏感器(CRDS)的关键设备,具有较高的相对位置精度要求.以此为出发点,对影响系统综合指标的误差组成进行系统性分析.梳理各误差分量的关系及相互作用原理,建立误差模型,通过对系统综合指标进行合理的分解与分配,最终使九自由度运动模拟器系统精度达到设计要求. 展开更多

关键词 九自由度 运动模拟器 相对位置精度 误差分析 指标分解

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两端固支屈曲梁准零刚度隔振器的微振动隔振性能分析 被引量：18

13

作者 王云峰 李博 王利桐 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第15期124-129,共6页

航天器微振动具有幅值低、频带宽的特点,传统的被动隔振器难以对其有效隔离,两端固支屈曲梁准零刚度隔振器具有高静刚度低动刚度特性,且避免了铰接引入的间隙和摩擦,可适用于微振动隔振;对该隔振系统的动力学特性和隔振特性进行了分析;... 航天器微振动具有幅值低、频带宽的特点,传统的被动隔振器难以对其有效隔离,两端固支屈曲梁准零刚度隔振器具有高静刚度低动刚度特性,且避免了铰接引入的间隙和摩擦,可适用于微振动隔振;对该隔振系统的动力学特性和隔振特性进行了分析;推导了屈曲梁正负刚度并联系统的零刚度条件,利用谐波平衡法得到系统阻尼、扰动幅值对系统隔振性能的影响;通过SIMULINK仿真对隔振系统的性能进行了验证。结果表明,该隔振系统低频隔振性能优于线性系统,可有效隔离微振动。 展开更多

关键词 固支屈曲梁 准零刚度(QZS) 微振动 隔振

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基于主动阻尼的屈曲梁准零刚度隔振技术研究 被引量：5

14

作者 王云峰 吴爽 +1 位作者 李占芯 徐硕 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第8期79-84,共6页

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。... 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。 展开更多

关键词 屈曲梁 准零刚度(QZS) 主动阻尼 隔振

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旋转非合作目标相对状态的解耦估计方法 被引量：5

15

作者 李宜鹏 解永春 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期870-878,共9页

针对在轨旋转非合作目标相对状态估计中关于几何结构及惯量参数先验信息未知的问题,提出一种以双目相机对目标特征点的投影作为测量值的解耦估计方法,实现旋转非合作目标相对状态的估计。首先,建立非合目标的动力学模型和目标特征点的... 针对在轨旋转非合作目标相对状态估计中关于几何结构及惯量参数先验信息未知的问题,提出一种以双目相机对目标特征点的投影作为测量值的解耦估计方法,实现旋转非合作目标相对状态的估计。首先,建立非合目标的动力学模型和目标特征点的运动模型;其次,为避免由目标特征点与目标质心相对位置不确定引起滤波性能降低的问题,建立相对特征的运动模型及投影模型,对旋转运动和平移运动进行解耦;最后,设计相应的滤波器对非合作目标的相对状态进行估计。仿真结果表明,提出的解耦估计方法能够有效地估计出非合作目标的相对状态。 展开更多

关键词 旋转非合作目标 相对状态估计 双目相机 相对特征

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基于点云位姿平均的非合作目标三维重构 被引量：2

16

作者 李宜鹏 解永春 《空间控制技术与应用》 CSCD 北大核心 2020年第1期1-7,共7页

针对在轨非合作目标,提出一种基于序列点云的三维重构方法,实现非合作目标交会过程中的目标三维结构恢复,并将恢复的结构用于后续点云姿态的跟踪.首先分析了非合作目标三维结构先验信息未知情况下目标相对姿态增量估计过程中的漂移问题... 针对在轨非合作目标,提出一种基于序列点云的三维重构方法,实现非合作目标交会过程中的目标三维结构恢复,并将恢复的结构用于后续点云姿态的跟踪.首先分析了非合作目标三维结构先验信息未知情况下目标相对姿态增量估计过程中的漂移问题;其次,提出一种基于位姿平均的漂移修正方法,并根据修正后的目标点云位姿对点云进行融合以实现目标的三维重构;最后,使用所提出的方法对半物理仿真试验中获取的目标点云序列进行处理,结果表明该方法能够有效地对非合作目标进行三维重构和位姿跟踪. 展开更多

关键词 非合作目标 三维重构 激光雷达 迭代最近点 位姿平均

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基于改进神经网络的空间机械臂阻抗控制方法 被引量：12

17

作者 戚毅凡 贾英宏 +2 位作者 赵宝山 钟睿 洪闻青 《中国空间科学技术》 CSCD 北大核心 2022年第2期82-90,共9页

针对环境信息不确定和碰撞模型未知情况下的空间机械臂柔顺控制问题,提出了一种基于改进型神经网络的阻抗控制方法。以空间机械臂阻抗控制系统闭环方程为基础,分析了环境信息不确定和碰撞模型未知情况下不能实现精准力控制的原因。利用... 针对环境信息不确定和碰撞模型未知情况下的空间机械臂柔顺控制问题,提出了一种基于改进型神经网络的阻抗控制方法。以空间机械臂阻抗控制系统闭环方程为基础,分析了环境信息不确定和碰撞模型未知情况下不能实现精准力控制的原因。利用粒子群优化算法调整神经网络中的权值矩阵,以提高神经网络的收敛速度和寻优性能。基于改进后的神经网络设计阻抗控制器,使改进后的神经网络能实时调整阻抗参数以达到更好的柔顺控制效果。数值结果表明,相比传统阻抗控制,该控制器能够有效减小力控制误差和位置控制误差,且对于力反馈干扰信号具有更强的抗干扰能力。 展开更多

关键词 空间机械臂 阻抗控制 神经网络 粒子群优化 智能控制

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基于视惯融合的大型空间碎片质心位置辨识 被引量：3

18

作者 姚金铭 李广平 +3 位作者 张慧博 田浩 游斌弟 戴士杰 《中国空间科学技术》 CSCD 北大核心 2022年第1期114-124,共11页

大型自由翻滚碎片的质心是在轨操作基坐标系下的不动点,也是碎片连体基下动力学参数向卫星坐标系转换的基准,对其精确识别是提高碎片动力学参数辨识精度的关键。提出基于惯性单元测量数据与双目视觉定位数据融合的大型空间碎片质心位置... 大型自由翻滚碎片的质心是在轨操作基坐标系下的不动点,也是碎片连体基下动力学参数向卫星坐标系转换的基准,对其精确识别是提高碎片动力学参数辨识精度的关键。提出基于惯性单元测量数据与双目视觉定位数据融合的大型空间碎片质心位置识别方法。基于无力矩欧拉方程,获取附着到空间碎片表面的惯性单元间转换关系,利用该转换关系对惯性单元冗余测量数据优化,再优化求解惯性单元到质心点距离;利用双目视觉获取惯性单元上标记点动态坐标,再利用惯性单元到质心点距离,基于三点定位原理识别大型空间碎片的质心位置。以加入高斯白噪声的惯性单元与双目视觉测量数据进行仿真,结果表明优化解算后惯性单元实时测量数据的误差降低到1%以下,解算的质心位置三轴误差小于0.47 mm;开展了地面试验,结果表明,解算的质心位置三轴误差小于0.49 mm。仿真和试验证明,该方法能够为大型空间碎片的消旋、捕获任务提供准确的数据基准。 展开更多

关键词 惯性单元 冗余惯性测量数据优化 质心位置检测 大型空间碎片 双目视觉

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轨道动力学方法用于太阳位置精确解算的比较研究 被引量：4

19

作者 国志磊 安雪滢 +1 位作者 罗宗富 张洪波 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期188-195,共8页

从轨道动力学理论与工程实际相结合的角度出发,提出2种不同算法并作仿真对比分析。第1种是基于JPL行星星历的精密天文算法,理论上计算精度与天文年历相当;第2种是基于轨道平根数理论的解析公式算法,理论上计算精度不超过±0.01°... 从轨道动力学理论与工程实际相结合的角度出发,提出2种不同算法并作仿真对比分析。第1种是基于JPL行星星历的精密天文算法,理论上计算精度与天文年历相当;第2种是基于轨道平根数理论的解析公式算法,理论上计算精度不超过±0.01°。2种算法的解算结果相互校核,验证了其正确性和有效性。 展开更多

关键词 天体力学 JPL星历 轨道平根数 方位角 高度角

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气体静压止推轴承静动态性能及振动抑制 被引量：8

20

作者 张皓成 吴志强 +3 位作者 李跃华 李亚杰 章国齐 张祥云 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期2091-2098,共8页

为探讨抑制气体轴承自激振动的新手段,研究了圆盘形单个小孔节流的气体静压止推轴承振动问题。通过两平行圆盘间的气体流动方程,推导建立了气体轴承静动态特性分析模型。通过数值分析的方法,研究并总结了供气压力和气膜厚度对气体轴承... 为探讨抑制气体轴承自激振动的新手段,研究了圆盘形单个小孔节流的气体静压止推轴承振动问题。通过两平行圆盘间的气体流动方程,推导建立了气体轴承静动态特性分析模型。通过数值分析的方法,研究并总结了供气压力和气膜厚度对气体轴承静态承载力、静态气体质量流量、静动态刚度以及动态阻尼的影响,计算得到了一系列气体轴承静动态特性变化曲线。然后针对系统出现负阻尼情况,通过引入非线性能量阱(NES)来抑制自激振动的问题。研究结果表明,提高供气压力可以有效地提高气体轴承的静态性能;气体轴承的自激振动主要源于气膜挤压的负阻尼特性;同时,当NES的阻尼超过临界阻尼时,可以使系统的振动得到有效的抑制。 展开更多

关键词 轴承 静态性能 动态性能 非线性能量阱 振动

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