嫦娥六号环月飞行双环容错姿态控制

嫦娥六号着陆器和上升器组合体(着上组合体)环月飞行阶段,利用安装于上升器的10 N发动机(可形成力偶控制方式)和安装于着陆器的150 N发动机进行姿态控制。根据发动机安装布局,当力偶控制方式下某10 N发动机常关故障、其配对使用的10 N发动机正常工作时,推进系统将产生与期望相反的控制力矩,导致姿态发散。为了保证在10 N发动机故障情况下着上组合体姿态稳定,给出了双环容错姿态控制策略,包括10 N发动机内环控制和150 N发动机外环控制。数学仿真结果表明,着上组合体环月飞行阶段双环容错姿态控制下,10 N发动机故障后,着上组合体姿态可以稳定在给定范围内。针对配置力偶姿控发动机和冗余发动机的探测器,采用双环容错姿态控制策略,可以有效应对力偶姿控发动机故障影响,保证探测器姿态稳定。

基于偏航机动的常推力定点着陆制导方法

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。

高度有序ZIF-8/Au纳米复合结构阵列的构筑及其表面增强拉曼光谱的应用

采用气-液界面自组装方式制备得到有序单层聚苯乙烯(PS)微球阵列,以此为模板,采用磁控溅射沉积方法结合热处理技术获得单层六方非密排Au纳米颗粒阵列。随后采用水热法成功制得高度有序ZIF-8/Au纳米复合结构有序阵列。探究了生长机理以及反应温度、反应时间对微观形貌和光学特性的影响,进一步探究了该复合结构阵列作为表面增强拉曼散射(SERS)活性基底的灵敏度和均一性。结果表明:当水热反应温度从25℃升高至100℃时,ZIF-8纳米颗粒的数量逐步增多,同时尺寸随之增大,表面等离激元共振(SPR)峰和衍射峰均发生了红移。当水热反应时间从10 min增至60 min时,ZIF-8纳米颗粒从围绕Au纳米颗粒选择性生长到蔓延至整个材料表面。在样品表面沉积特定厚度的Ag膜后,测得4-氨基苯硫酚(4-ATP)和罗丹明6G(R6G)两种探针分子的检测极限均为10-11mol·L^(-1),4-ATP和R6G的SERS强度与分子溶液浓度呈线性关系,相关系数R2分别为0.9801和0.9844。随机选取10个不同位置测试4-ATP的SERS谱图,得到相对标准偏差(RSD)为8.86%,表明ZIF-8/Au纳米复合结构有序阵列作为SERS基底具有良好的均匀性和稳定性。

基于RRT算法的远距离自动泊车路径规划及仿真

泊车路径规划是自动泊车技术的重要组成部分。本文分析了现有的泊车路径规划方法,针对远距离自动泊车,提出基于BRT算法的路径规划。根据实际泊车操作过程,将自动泊车划分为远距离靠近泊位和泊入泊位两个阶段,采用基于反向RRT算法分别设计满足车辆运动模型和避障要求的路径规划算法,并在平行泊车、垂直泊车、反向斜方位泊车、正向斜方位泊车和角落平行泊车场景下进行仿真实验。

基于LabVIEW的液氢加氢站安全监测系统开发

针对液氢加氢站运行安全相关参数类别多、分布散的问题,以国内首座液氢油电综合供能服务站为例,设计基于LabVIEW的液氢加氢站安全监测系统。对其注氢原理进行分析,结合相关标准确定安全监测参数及其阈值。通过数据仿真生成各类丰富的测试数据进行系统测试,试验表明,该系统可以多通道采集各类监测数据,设置相应阈值并在异常时准确触发报警,其监测界面清晰、直观,异常报警准确、及时,历史数据存储可靠、查阅便捷。

基于宏观因子的SVR-Black-Litterman资产配置模型及其实证研究

随着全球经济不稳定性的增强和我国利率市场化的深入推进,金融资产的波动性不断加剧,资产组合优化配置问题依然是金融投资理论研究和实务领域的核心问题。Black-Litterman模型因其解决了传统均值方差模型对参数敏感的问题,且允许将投资者观点融入模型中,已被广泛应用于资产配置实践中。然而投资者观点矩阵的确定一直是Black-Litterman模型理论和应用研究的难点。将宏观因子融入投资者观点矩阵,应用基于主成分分析法的支持向量回归(SVR)模型实现观点矩阵的估计,构建融入宏观因子的SVR-Black-Litterman资产配置模型。为检验模型的有效性,将该模型与经典模型进行比较。实证结果表明,所构建的模型具有较好的市场表现。

基于数字孪生技术的智能网联半挂汽车装调与测试平台构建

半挂汽车在高速发展的现代物流行业起着关键作用,随着半挂汽车制造业向智能化和网络化转型,行业面临测试成本高昂、测试环境复杂和效率低下等挑战。本研究通过半挂汽车动力学模型、控制模型和三维模型,创建了数字孪生对象,并构建了智能网联半挂汽车的数字孪生装调测试平台。该平台实现了对装调和测试过程的实时监控、预测和优化,有效提升了测试效率和质量,为半挂汽车的数字化和智能制造提供了创新的解决方案。

嫦娥三号着陆器动力下降的自主导航

嫦娥三号着陆器的月球动力下降过程是完全自主的,导航系统需要向制导与控制系统实时提供着陆器的位置、速度和姿态信息.考虑到月表起伏的不确定性,嫦娥三号采用了惯导组合激光测距仪和微波测距测速仪的自主导航方案.通过激光和微波测距的信息融合来修正惯导高度误差,通过微波测速的多波束组合来修正惯导的速度误差.在滤波方法设计上,从工程实用出发,采用了用函数近似的变系数滤波方法,并设计了随高度变化的门限对测量数据进行有效性检验.实际飞行数据表明该导航方法可靠、有效,保证了任务的圆满完成.

欠驱动挠性航天器的全姿态控制

考虑欠驱动挠性航天器姿态控制问题,其中执行机构配置为两轴喷气和飞轮执行机构。提出了"喷气消旋+飞轮机动"的分段控制方法,其基本思想是:首先利用喷气推进执行机构使航天器整星角动量趋于零,为飞轮控制做准备;然后利用飞轮执行机构使航天器从任意姿态转向指定姿态并维持。针对"喷气消旋",说明了提出的控制规律能够保证航天器角动量全局渐近收敛于任意小量;针对"飞轮机动",证明了航天器全姿态具有大范围渐近稳定性;针对"喷气消旋+飞轮机动"的完整过程,采用扰动系统理论分析了闭环控制系统的大范围终端有界性。

分区四元数姿态控制

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.

卫星编队飞行相对轨道的确定

卫星之间相对轨道的确定对于多颗卫星编队飞行的控制和任务是十分重要的。结合空间圆形的编队飞行星座 ,本文给出了描述卫星近距离运动的 C- W方程 ,讨论了空间圆形的编队卫星星座的构成 ,进而设定了利用激光仪测量星间位置矢量 ,并设计了 Kalm an滤波器来实现相对轨道的确定。分析和仿真结果表明 。

挠性卫星姿态快速机动控制

挠性卫星在快速机动中既要满足快速性要求, 又要抑制挠性附件产生的振动。文章提出了一种基于非约束模态方程的方波序列控制方法, 并给出了最小机动时间的方波规划方法。该方法不仅保证机动后无余振, 而且满足最快机动的要求; 此外, 由于控制输出为方波, 因而适合卫星的喷气推力器控制模式和飞轮控制模式, 最后通过数字仿真验证了方波序列控制的有效性。

氮、硫肥与灌浆后期高温胁迫对小麦籽粒产量和品质的影响

灌浆期高温胁迫通常导致小麦籽粒产量降低、品质变差。为了探索有效缓解高温胁迫不利影响的有效措施,在大田条件下,以济麦20为试验材料,运用后期高温棚增温的方法,研究了氮、硫肥与灌浆后期高温对小麦籽粒产量和品质的影响。结果表明:高温处理后小麦千粒质量、籽粒产量显著降低(19.7%～28.3%),蛋白质含量升高,蛋白质组分中不溶性谷蛋白含量下降,可溶性谷蛋白含量上升,面团形成时间和稳定时间缩短;氮肥追施比例由50%增加到70%,非高温处理的籽粒产量无显著变化,不溶性谷蛋白质含量和谷蛋白聚合指数(不溶性谷蛋白含量/可溶性谷蛋白含量)升高,面团形成时间和稳定时间延长;高温处理的千粒质量和籽粒产量因氮肥追施比例提高而提高(2.07%～3.58%),面团形成时间和稳定时间缩短;不论高温处理还是非高温处理,与追施硫肥相比,硫肥基施提高籽粒产量、谷蛋白聚合指数,延长面团形成时间和稳定时间;为了有效缓解灌浆后期高温对小麦籽粒产量和品质的不利影响,硫肥基施、氮肥施用基追比50%∶50%是较为适宜的施肥模式。

考虑J2项摄动的星座相对运动控制

利用轨道某些要素(偏心率,升交点赤经和倾角)的差别可以构成由一颗中心星和几个环绕星组成的近距离星座。在理想中心引力场下,环绕星运行轨迹在水平面投影可以呈现封闭圆形。在地球引力摄动时,这种空间形状将逐渐发散。为此,本文考虑J2项摄动的影响,设计了对其具有鲁棒性的环绕星相对轨道;进而导出了带有J2项摄动的环绕星相对运动方程,并给出了基于惯性笛卡尔坐标系运动学变量的相对轨道控制方法。分析和仿真结果表明,这种控制方法能够实现星座相对运动的高精度控制。

网络学习评价现状分析与改进

目前,网络学习评价的基本理论体系和实践模型尚未建立,研究大多停留在测量的评价层次上(可以说是传统评价技术的简单移植),缺少学习历程记录、学习进度分析、学习信息统计等具有学习历程档案评价成分的手段。本文提出的运用电子学档与移动代理技术进行的多元综合评价手段,有助于网络学习评价体系的科学性和人文性的形成。

欠驱动挠性航天器的单轴指向控制

研究欠驱动挠性航天器的单轴指向控制问题,该问题理论上涉及高维控制系统的非线性控制,工程上对于航天器配置优化和提高控制系统可靠性非常重要。为此,提出了两段控制方法:第一段是角速度镇定,第二段是在初始角速度为小量时的单轴指向控制。在此基础上,将两段控制结合提出了完整的单轴指向控制算法,该算法能够有效保证闭环控制系统的大范围渐近稳定性。理论分析和仿真结果验证了所提出控制方法的有效性。

挠性卫星姿态的角动量反馈控制

利用动量交换装置的角动量测量和反馈来实现带有挠性附件卫星姿态的稳定控制是一个重要问题。为此 ,本文给出了角动量反馈控制器 ,指出了控制器参数的选取方法 ,分析了姿态控制误差与角动量测量误差的关系。结果表明 ,角动量反馈控制方法不仅能够保证姿态控制的稳定性 ,而且能够有效提高姿态控制的稳定度 。

挠性空间结构的低维控制

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。

落锤式弯沉仪与贝克曼梁在半刚性路面上的弯沉对比试验研究

本文通过20多种结构的半刚性基层沥青路面的落锤式弯沉仪(FWD)与贝克曼梁(BB)定点弯沉测试,探讨了两种不同性质的弯沉仪之间的相互关系。由测试结果发现这两种弯沉仪的实测弯沉值差别不大,具有良好的相关关系。对应用FWD评价半刚性路面结构性能具有重要意义。