环境监测及清洁路径规划机器人控制系统研究

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作者 谢檬 赵尤浩 +3 位作者 徐轩 陈袁锋 袁东 贾谦 《传感技术学报》 北大核心 2025年第3期562-570,共9页

针对传统室内外仓库环境参数监测范围小、报警准确率低以及人工环境卫生差等缺陷,研究设计基于LabVIEW的环境监测及清洁路径规划机器人控制系统。下位机采用STC89C52单片机作为主控芯片,利用直流电机和按键实现对环境监测机器人手动控制... 针对传统室内外仓库环境参数监测范围小、报警准确率低以及人工环境卫生差等缺陷,研究设计基于LabVIEW的环境监测及清洁路径规划机器人控制系统。下位机采用STC89C52单片机作为主控芯片,利用直流电机和按键实现对环境监测机器人手动控制。DTH11传感器采集温湿度数据,同时信号发生器和电位器采集风速和风向数据。上位机采用LabVIEW仿真平台实现环境监测子系统的手动控制、数据显示、温湿度曲线图显示、风速风向监测、风速曲线图显示、数据记录以及清洁路径规划子系统的运行时间、行驶速度、运行轨迹、数据记录存储功能。该系统实现了机器人自主路径巡逻导航、室内外仓库环境监测以及实时远程监控等功能,大大提高了实时环境监测的智能化管理和实时预警,具有传感器扩展性。 展开更多

关键词 环境监测 多传感器 路径规划 LABVIEW

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基于聚类-Floyd-遗传算法的“车辆+无人机”城市物流配送路径优化 被引量：8

2

作者 李楠 辛春阳 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第21期9186-9193,共8页

为了提高城市环境下物流配送效率,以配送时间和配送成本为优化目标,建立“车辆+无人机”路径优化数学模型,提出一种基于聚类-Floyd-遗传算法的三阶算法。实验结果表明,该算法通过多阶数据处理,可有效降低运算量,克服了遗传算法收敛速度... 为了提高城市环境下物流配送效率,以配送时间和配送成本为优化目标,建立“车辆+无人机”路径优化数学模型,提出一种基于聚类-Floyd-遗传算法的三阶算法。实验结果表明,该算法通过多阶数据处理,可有效降低运算量,克服了遗传算法收敛速度慢、易陷入局部最优的问题。对无人机容量进行灵敏度分析表明,无人机的配送能力随载重量增大而显著提升,载重量和最大航程同步提升能更好地发挥无人机的配送能力。和单纯车辆配送的方式相比,“车辆+无人机”配送模式总配送成本降低36.1%,总配送时间减少34.5%。证明了该算法在城市物流配送方面具有一定实用价值。 展开更多

关键词 车辆+无人机 聚类算法 FLOYD算法 遗传算法 路径优化

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基于MSP430的液体点滴速度模糊PID控制系统 被引量：4

3

作者 郭霞 张倩 谭亚丽 《控制工程》 CSCD 北大核心 2019年第6期1228-1232,共5页

静脉输液是医生对患者常有的治疗方式,根据药物的种类与患者的具体情况,稳定,适宜的输液速度对疾病治疗效果和患者安全有较大的影响。本次设计以MSP430单片机为主控单元,应用光电传感器开发了一套液体点滴速度模糊PID控制系统,该系统根... 静脉输液是医生对患者常有的治疗方式,根据药物的种类与患者的具体情况,稳定,适宜的输液速度对疾病治疗效果和患者安全有较大的影响。本次设计以MSP430单片机为主控单元,应用光电传感器开发了一套液体点滴速度模糊PID控制系统,该系统根据不同药品最佳注射速度来设定液体点滴的注射速度,根据模糊PID控制器输出控制量至步进电机,实现液体滴速的自动控制,从而可以减少无人看护患者输液的事故风险、保障所有患者的安全。 展开更多

关键词 静脉输液 滴速控制 模糊PID MSP430

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基于LabVIEW的无人驾驶汽车变速器监控系统设计 被引量：7

4

作者 谢檬 张安莉 巩生 《控制工程》 CSCD 北大核心 2021年第11期2193-2198,共6页

针对无人驾驶汽车变速器安全运行状态的监控问题,设计了基于LabVIEW的无人驾驶汽车变速器监控系统。下位机采用A3144霍尔传感器采集电机的转速信息,DS18B20温度传感器采集温度信号,STM32F103C8T6单片机处理数据,LCD1602液晶显示模块显... 针对无人驾驶汽车变速器安全运行状态的监控问题,设计了基于LabVIEW的无人驾驶汽车变速器监控系统。下位机采用A3144霍尔传感器采集电机的转速信息,DS18B20温度传感器采集温度信号,STM32F103C8T6单片机处理数据,LCD1602液晶显示模块显示数据。上位机采用LabVIEW搭建的监控系统,通过串口来进行连接,下位机产生数据,上位机接受并处理数据。经过测试,上位机监控系统可以调节控制面板参数改变汽车的车速、里程表、温度计、燃油表、转速表等数值,从而显示出汽车速度、发动机转速、左右方向灯、油量表、发动机温度以及各种信号超值报警,满足汽车变速器智能化监控测试要求。 展开更多

关键词 LABVIEW 变速器 监控系统 虚拟仪器

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弹用电动舵机加载性能测试系统设计 被引量：6

5

作者 谭亚丽 宋科 郭霞 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2021年第5期132-136,141,共6页

舵机性能测试系统是导弹舵机研制、生产过程中的关键测试设备。设计了一套便携式舵机性能加载测试系统,采用直流程控电源提供舵机工作电源、信号发生单元模拟弹载计算机控制指令,通过扭力杆模拟舵机飞行过程中的铰链力矩。测试过程中,... 舵机性能测试系统是导弹舵机研制、生产过程中的关键测试设备。设计了一套便携式舵机性能加载测试系统,采用直流程控电源提供舵机工作电源、信号发生单元模拟弹载计算机控制指令,通过扭力杆模拟舵机飞行过程中的铰链力矩。测试过程中,舵机实时位置反馈信号由同步信号采集单元隔离、调理后进入测试计算机系统。基于虚拟仪器技术开发的舵机性能测试软件,能够手动/自动完成测试数据的读取、显示、处理、报表生成以及存储。该系统已经应用于某型舵机的功能和性能指标测试,操作简单、运行稳定。 展开更多

关键词 电动舵机 虚拟仪器 加载测试 铰链力矩

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橡胶胶层厚度复合测量系统设计与开发 被引量：1

6

作者 谭亚丽 宋科 曹建福 《传感器与微系统》 CSCD 2020年第10期87-89,共3页

针对轮胎制造工艺中四辊压延机橡胶胶层厚度的在机自动检测问题,结合压延机的结构和工艺特点,采用激光测量结合涡流位移检测的复合检测方法,分析并推导胶层厚度测量原理,设计并开发了橡胶压延机胶层厚度测量仪的硬件及测量软件。现场测... 针对轮胎制造工艺中四辊压延机橡胶胶层厚度的在机自动检测问题,结合压延机的结构和工艺特点,采用激光测量结合涡流位移检测的复合检测方法,分析并推导胶层厚度测量原理,设计并开发了橡胶压延机胶层厚度测量仪的硬件及测量软件。现场测试数据表明:橡胶胶层厚度测量重复精度小于±30μm。测量系统运行稳定、可靠。 展开更多

关键词 四辊压延机 胶层厚度测量 激光位移检测 涡流位移检测

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新型摩擦焊机变频调速系统设计与应用

7

作者 宋科 曹建福 谭亚丽 《机床与液压》 北大核心 2020年第8期73-77,共5页

摩擦焊具有焊接接头强度高、焊接效率高、质量稳定、一致性好、可实现异种材料之间焊接的优点。焊接件变频驱动控制是摩擦焊接机关键技术之一,其调速性能直接影响着焊接性能和效率。从摩擦焊基本工作原理出发,针对某电解铝用专用焊接机... 摩擦焊具有焊接接头强度高、焊接效率高、质量稳定、一致性好、可实现异种材料之间焊接的优点。焊接件变频驱动控制是摩擦焊接机关键技术之一,其调速性能直接影响着焊接性能和效率。从摩擦焊基本工作原理出发,针对某电解铝用专用焊接机的特定工艺要求,开发一种以西门子S120高性能变频器、S7-400型可编程逻辑控制器为核心的新型摩擦焊机控制系统。设备现场运行结果表明:该方案完全满足新型摩擦焊接机的技术要求,性能良好,运行可靠。 展开更多

关键词 变频调速 控制系统 摩擦焊

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单片机专题实训内容优化和训练方法的研究 被引量：4

8

作者 谭亚丽 申淼 申忠如 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2012年第7期173-175,共3页

面向高校自动化、电子信息、计算机、机电一体化专业学生,提出一种以培养应用型人才为目标,打破传统的教学模式,通过自编写"MCS-51单片机原理与系统设计"教材和自制单片机综合设计实验箱,对教学内容和实训内容进行优化,找出... 面向高校自动化、电子信息、计算机、机电一体化专业学生,提出一种以培养应用型人才为目标,打破传统的教学模式,通过自编写"MCS-51单片机原理与系统设计"教材和自制单片机综合设计实验箱,对教学内容和实训内容进行优化,找出能带动全面掌握该课程的典型案例,通过主动学习、自主设计和创新设计3个步骤,激发学生的求知欲望、创新意识并使自己的创新变为现实;取得良好效果。 展开更多

关键词 MCS-51单片机 专题训练 实验方法 创新意识

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Proteus软件在单片机专题实训中的应用 被引量：36

9

作者 王娟 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2012年第8期72-74,110,共4页

Proteus作为一款性能良好的仿真软件,它不仅具有其他EDA软件的仿真功能,还能仿真单片机及外围器件。将Proteus软件应用于高校实训实验教学课程中,为学生的实践课程提供了一种简便经济且高效的学习方法,其优势显而易见。该文用一个简单... Proteus作为一款性能良好的仿真软件,它不仅具有其他EDA软件的仿真功能,还能仿真单片机及外围器件。将Proteus软件应用于高校实训实验教学课程中,为学生的实践课程提供了一种简便经济且高效的学习方法,其优势显而易见。该文用一个简单的单片机仿真实例,详细说明了Proteus在单片机实训教学中的高效快捷,并给出了与Keil联调时注意的问题,从而提高了实训教学的效率。 展开更多

关键词 PROTEUS软件 单片机实训 实验教学

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基于MAX038的简易小电容测试仪设计 被引量：1

10

作者 郭华 申忠如 《现代电子技术》 北大核心 2015年第7期153-155,共3页

设计了一种基于MAX038函数信号发生器的小电容测试仪,其原理是将函数发生器的外接电容看作被测电容而产生相应的频率信号输出,选用TM4C123GH6PM微控制器实现等精度测量频率值,然后计算出被测电容值。为了提高准确度,采用最小二乘法分段... 设计了一种基于MAX038函数信号发生器的小电容测试仪,其原理是将函数发生器的外接电容看作被测电容而产生相应的频率信号输出,选用TM4C123GH6PM微控制器实现等精度测量频率值,然后计算出被测电容值。为了提高准确度,采用最小二乘法分段拟合曲线,同时与准确度较高的LCR表进行分段比对测试,实现自动修正并显示测量结果。该测试仪测量范围为10 p F^1μF的小电容。测试结果表明,该测试仪具有运行稳定,测量快速的特点,准确度可达1级。 展开更多

关键词 MAX038 小电容测试 TM4C123GH6PM 等精度测频

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车载油箱称重仪的设计与实现

11

作者 谭亚丽 郭霞 张安莉 《传感器与微系统》 CSCD 2020年第6期97-99,共3页

研制了一种新型车载油箱称重仪,油箱重量通过称重传感器感应到后输出与该重量成比例的电信号。经A/D转换后通过485串行口送至CPU进行数据处理,通过倾角传感器对油箱倾斜带来的测量误差进行补偿运算,并将最终结果显示在数码管上,提高了... 研制了一种新型车载油箱称重仪,油箱重量通过称重传感器感应到后输出与该重量成比例的电信号。经A/D转换后通过485串行口送至CPU进行数据处理,通过倾角传感器对油箱倾斜带来的测量误差进行补偿运算,并将最终结果显示在数码管上,提高了测量结果的准确性。应用结果表明:油箱称重仪计量精度小于0. 1%FS,满足预期设计要求。 展开更多

关键词 车载油箱称重仪 称重传感器 倾角传感器 单片机

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基于LabVIEW的放大器非线性失真检测实验平台设计

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作者 张安莉 谢檬 +2 位作者 白康康 郝琦琦 杨啓明 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2023年第3期25-31,共7页

针对音频放大器非线性失真难以精准测量的难题,设计了基于LabVIEW的非线性失真检测实验平台。下位机采用STM32F429单片机作为主控芯片,电源模块DB-20作为供电电路,晶体管放大电路、调理电路、继电器等构成非线性失真信号产生电路。上位... 针对音频放大器非线性失真难以精准测量的难题,设计了基于LabVIEW的非线性失真检测实验平台。下位机采用STM32F429单片机作为主控芯片,电源模块DB-20作为供电电路,晶体管放大电路、调理电路、继电器等构成非线性失真信号产生电路。上位机采用LabVIEW搭建监测系统,实时监测放大器非线性失真情况。经过测试,该实验平台可以实时检测放大器总谐波失真度,无失真信号的谐波失真度均值为1.94%,顶部失真信号的谐波失真度均值为15.24%,底部失真信号的谐波失真度均值为16.36%,双向失真信号的谐波失真度均值为18.70%,交越失真信号的谐波失真度均值为6.4%。具有波形显示和历史数据存储功能,能够帮助工程师准确、快速判断失真类型,及时采取相应解决办法,减少非线性失真带来的不良影响。 展开更多

关键词 非线性失真 总谐波失真 放大器 单片机

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基于石墨烯涂层的热管散热器散热性能研究

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作者 徐微 李守智 +2 位作者 陈泽昕 李波波 吴家乐 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2022年第8期56-59,共4页

热管由于其优良的导热性能,应用场合越来越广泛。为了增强热管散热器性能,将石墨烯与烧结式热管散热器结合,搭建涂覆石墨烯的热管散热器散热实验平台,并建立相应的仿真模型,分析不同电源输入功率情况下,热管散热器散热效果。研究结果表... 热管由于其优良的导热性能,应用场合越来越广泛。为了增强热管散热器性能,将石墨烯与烧结式热管散热器结合,搭建涂覆石墨烯的热管散热器散热实验平台,并建立相应的仿真模型,分析不同电源输入功率情况下,热管散热器散热效果。研究结果表明:在热管散热器上涂覆石墨烯能显著增强热管散热器的散热性能。当电源输入功率127.4 W,与普通热管散热器相比,被加热物体的稳定温度下降了15.6%。 展开更多

关键词 石墨烯 热管 散热器 ANSYS仿真

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纺织单纤维弯曲疲劳试验仪的研制

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作者 谢檬 王娟 《针织工业》 2016年第2期85-89,共5页

人们在研究织物抗起球性能的过程中发现,重复弯曲疲劳与扭转疲劳是影响抗起球性能的重要因素,而对这些影响因素的测试离不开仪器。文中采用单片机AT89S52为核心控制步进电动机,实现步进电动机正、反转及转速功能,利用自行研制的单纤维... 人们在研究织物抗起球性能的过程中发现,重复弯曲疲劳与扭转疲劳是影响抗起球性能的重要因素,而对这些影响因素的测试离不开仪器。文中采用单片机AT89S52为核心控制步进电动机,实现步进电动机正、反转及转速功能,利用自行研制的单纤维弯曲疲劳仪,测试羊毛纤维的弯曲疲劳性,并对试验结果进行分析。结果表明,疲劳仪实现了自动检测纤维是否弯曲断裂,并记录弯断次数;当疲劳仪发生意外或断电时,该系统自动保存现场数据;且有针对性地采用了空间干扰、电源干扰以及元器件的干扰等抗干扰措施,进一步提高了仪器的抗干扰能力,因而可以作为精确检测纺织单纤维弯曲疲劳性的仪器使用。 展开更多

关键词 纺织单纤维 弯曲疲劳性 检测仪器 步进电动机

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大型龙门式包装机双轴同步控制技术研究及应用 被引量：4

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作者 宋科 曹建福 谭亚丽 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2020年第8期147-153,136,共8页

针对一种大型龙门式全自动机柜包装机,研究了双轴同步驱动控制原理及实现方法。结合包装机的结构特点,推导与分析了包装机滚筒式升降平台双轴位置同步控制的动力学模型及同步性能。基于西门子Simotion D425运动控制系统,设计开发了包装... 针对一种大型龙门式全自动机柜包装机,研究了双轴同步驱动控制原理及实现方法。结合包装机的结构特点,推导与分析了包装机滚筒式升降平台双轴位置同步控制的动力学模型及同步性能。基于西门子Simotion D425运动控制系统,设计开发了包装机运动控制系统及失步急停保护措施,并对提出的双轴同步控制方法进行了验证。现场运行数据表明:同步控制精度及速度满足设计要求,设备运行稳定,安全机制有效、可靠。 展开更多

关键词 包装机 同步控制 伺服驱动

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键合丝最小直流熔断电流的建模与分析 被引量：1

16

作者 曹小鸽 张艳肖 杨杨 《贵金属》 CAS 北大核心 2022年第4期6-13,共8页

半导体产品的高可靠性要求作为内部引线的键合丝有足够大的电流承载能力。本文建立了键合丝最小直流熔断电流的理论模型和公式,用COMSOL Multiphysics有限元软件建立键合丝的电热耦合仿真模型,并与理论模型进行了对比。结果表明,键合丝... 半导体产品的高可靠性要求作为内部引线的键合丝有足够大的电流承载能力。本文建立了键合丝最小直流熔断电流的理论模型和公式,用COMSOL Multiphysics有限元软件建立键合丝的电热耦合仿真模型,并与理论模型进行了对比。结果表明,键合丝工作时中间温度最高,两端温度最低,温度分布沿轴向及径向均呈抛物线状分布。金、铜和银三种键合丝的熔断电流仿真值与实验值符合得较好,理论值比实验值偏小,但其乘以相应系数后可接近于实际工况。该理论仿真模型可为键合丝熔断电流的分析提供参考。 展开更多

关键词 金属材料 半导体封装 键合丝 熔断电流 有限元

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精密铣磨床旋转工作台静压轴承的设计和试验研究 被引量：4

17

作者 曲璠 阮琪 +4 位作者 刘朝丰 杨建晨 杨帅 王建磊 贾谦 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期110-115,共6页

旋转工作台是数控机床的重要组成部分,其运行精度直接影响被加工件的形面误差和表面粗糙度。从精密数控铣磨床旋转工作台支撑轴承的设计出发,选用静压轴承支撑形式并对轴承进行设计及试验分析。设计的径向轴承和推力轴承分别为4油腔和8... 旋转工作台是数控机床的重要组成部分,其运行精度直接影响被加工件的形面误差和表面粗糙度。从精密数控铣磨床旋转工作台支撑轴承的设计出发,选用静压轴承支撑形式并对轴承进行设计及试验分析。设计的径向轴承和推力轴承分别为4油腔和8油腔带回油槽结构,节流方式选择小孔节流。计算轴承油膜刚度随半径间隙和节流孔径的变化,根据计算结果确定半径间隙和节流孔径的大小。在模拟测试装置上对设计轴承的回转精度进行测试,测试指标为径向跳动和轴向窜动,测试结果表明径向跳动最大0.15μm、轴向窜动最大0.1μm,设计的轴承满足精密转台的使用要求。 展开更多

关键词 精密机床 旋转工作台 静压轴承 回转精度

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可倾瓦推力轴承润滑膜厚度的超声检测技术研究 被引量：2

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作者 曲璠 李思晗 +3 位作者 刘希 刘雨薇 张俊华 贾谦 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2022年第10期141-146,共6页

核主泵、水轮机等设备大多为立式轴系,轴系中的推力轴承为扇形可倾瓦轴承,基于承载和抗磨损角度考虑润滑膜的厚度值成为了反映表征推力轴承工作状态的一个重要指标。为精确检测可倾瓦推力轴承的润滑膜厚度,基于超声无损检测技术给出针... 核主泵、水轮机等设备大多为立式轴系,轴系中的推力轴承为扇形可倾瓦轴承,基于承载和抗磨损角度考虑润滑膜的厚度值成为了反映表征推力轴承工作状态的一个重要指标。为精确检测可倾瓦推力轴承的润滑膜厚度,基于超声无损检测技术给出针对润滑膜厚度的检测模型,并构建推力轴承润滑膜厚度的超声检测系统。该系统主要由推力轴承试验台和超声在线检测装置组成。在推力轴承额定转速1800 r/min、试验时间6 min的条件下,采用超声测试获得推力瓦块进油边和出油边附近的润滑膜厚度,采用电涡流测试获得瓦块支点处的润滑膜厚度,并将超声测量数据与理论计算数据进行对比。超声测试结果计算获得的支点处润滑膜厚度值为47μm,与电涡流传感器测得的平均值51μm仅相差4μm,从试验角度证明了超声测试方法的可行性;另外,在测点1处润滑膜厚度的理论计算值与超声测试值相差8μm,在测点2处润滑膜厚度的理论计算值与超声测试值相差3μm,从理论角度证明了超声测试方法的可行性。 展开更多

关键词 推力轴承 润滑膜厚度 超声检测 润滑状态

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卫星天线展开零重力模拟试验装置的研究

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作者 曲璠 张斌 +3 位作者 李思晗 范嘉辉 刘泽楠 贾谦 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2022年第10期100-105,共6页

针对卫星天线展开提出的零重力模拟试验装置需求,基于公理设计方法设计了一套零重力模拟试验装置。根据设计对象的使用背景,将设计需求分解为基本功能需求、可靠性需求和经济性需求三个方面;并根据功能映射得到了设计模型。同时对关键... 针对卫星天线展开提出的零重力模拟试验装置需求,基于公理设计方法设计了一套零重力模拟试验装置。根据设计对象的使用背景,将设计需求分解为基本功能需求、可靠性需求和经济性需求三个方面;并根据功能映射得到了设计模型。同时对关键部件进行功能校核及经济性分析。采用公理化的设计方法不仅可以实现模拟装置的设计需求,还可以提高模拟装置的开发效率、减小开发和维护成本,使装置在结构和性能方面上更加合理化。该模拟装置不仅实现了对卫星天线提供重力补偿和展开过程的监测,还可消除模拟装置对卫星天线展开系统的影响,有较好的应用前景。 展开更多

关键词 卫星天线 零重力 公理设计 气浮导轨

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