深海运载器无动力下潜姿态稳定性研究

大型深海运载器保持水平姿态无动力自由下潜过程中会产生横滚现象,影响后续运载器深海着陆坐底,为探究不改变运载器外形的条件下净浮力、稳心高和初始横滚角等可变参数对运载器下潜姿态的影响,使用基于二次本构关系(Quadratic Constitutive Relation,QCR)的SST k-omega方法,对深海运载器无动力下潜运动姿态进行计算。结果表明,在外形确定的情况下净浮力与稳心高会影响横滚角幅值与下潜速度,初始横滚角仅在下潜初期2个周期内有影响,不影响运载器横滚角幅值。并根据仿真结果拟合出横滚角幅值小于5°的净浮力与稳心高可选区域,以指导运载器与着陆器设计。

两足步行机器人动态步行姿态稳定性及姿态控制

本文提出了一种新型两足步行机器人动态步行实时控制方法，引入了姿态稳定性和步态稳定性的概念，把两足动态步行控制分为姿态稳定性控制和步态稳定性控制两个相互联系的子系统，并从姿态稳定性分析出发，重点研究了各关节轨迹跟踪控制和系统整体动态平衡等问题，提出了姿态控制器的结构及设计方法．

锥形运动控制的导弹姿态稳定性分析

针对锥形运动对弹体稳定性的影响,建立了导弹锥形运动控制的非线性数学模型,通过引入复攻角的概念,使难以用解析手段处理的非线性模型转换成可解析的一般模型。根据线性化模型分析了导弹复攻角运动方程,推导了制导控制系统参数的稳定控制域范围,分析了控制系统阻尼回路和控制回路对导弹锥形运动稳定性的影响规律,提出了锥形运动控制的稳定性判定方法。仿真结果进一步验证了该判定方法的可行性和正确性,为导弹锥形运动的制导控制系统设计提供了依据。

三轴定向充液卫星的姿态稳定性

本文建立了三轴定向充液卫星具有二维平动和二维摆动角的等效力学模型,并用该模型研究了充液卫星的姿态稳定性,得到了充液系统姿态稳定性的一个简明的解析判据。

拖车电磁制动器电磁体工作姿态稳定性的研究

为了改善电磁体工作姿态的稳定性,以电磁制动器电磁体的工作机理为依据,利用力学理论分析了电磁体工作时的姿态,提出了电磁体非对称的准椭圆结构,并对此进行了理论计算。由于电磁体磁路较复杂,采用三维电磁场分析软件Maxwell-3D进行仿真验算。研究和试验表明,非对称结构能较好地解决电磁体工作时存在严重的倾覆和旋转趋势的问题,从而提高了电磁制动器的制动性能,同时达到了均匀磨损的效果,延长了电磁体的使用寿命。

万有引力场中带挠性轴太阳帆板航天器的姿态稳定性

研究了万有引力场中带挠性轴太阳帆板航天器的姿态运动、导出了航天器系统的广义势能，利用Ｌｉａｐｕｎｏｖ直接方法判断带挠性轴太阳帆板航天器在轨道坐标系内相对平衡的稳定性，得到航天器姿态稳定性的充分条件．讨论了挠性轴扭转刚度及太阳帆板质量几何等因素对航天器姿态稳定性的影响．

万有引力场中带挠性附件充液卫星的姿态稳定性

本文利用能量-Casimir方法讨论万有引力场中带挠性附件非对称全充液卫星的姿态稳定性，导出此刚-弹-液系统在轨道坐标系内相对平衡的稳定性充分条件．

万有引力场中充液卫星的姿态稳定性

本文讨论沿圆轨道运动受万有引力矩作用的非对称充液卫星相对轨道坐标系的姿态稳定性．利用Ｌｉａｐｕｎｏｖ直接方法和一次近似理论导出相对平衡的稳定性充分必要条件．

万有引力场中带挠性太阳帆板航天器的姿态稳定性

本文讨论带双侧挠性太阳帆板航天器在万有引力场中的姿态运动。建立带挠性帆板航天器的欧拉方程和帆板强迫振动方程。利用Ｇａｌｅｒｋｉｎ 方法对动力学方程离散化， 利用Ｋｅｌｖｉｎ－Ｔａｉｔ－Ｃｈｅｔａｙｅｖ 定理判断航天器在轨道坐标系内相对平衡的稳定性。导出适用于任意阶模态的解析形式稳定性充分条件。

老年及老年前期姿态稳定性的临床芯研究

目的 探讨老年人姿态稳定性。方法 利用人体重心平衡仪检测 31 4名 50岁以上健康老年人姿态稳定性 ,开眼和闭眼各测一次 ,经计算机给出各参数。结果 随年龄增大外周面积 ,轨迹长度 ,平均速度随着增大。Romberg比值下降 (P<0 .0 5) ,人体重心分布图中心型比例下降。结论 随年龄老化、姿态调节能力减退 。

万有引力场中带挠性板非轴对称航天器的姿态稳定性

本文讨论由非轴对称主刚体和矩形挠性板组成的航天器在万有引力场中的姿态运动．利用Ｇａｌｅｒｋｉｎ方法对动力学方程离散化，并利用Ｋｅｌｖｉｎ－Ｔａｉｔ－Ｃｈｅｔａｙｅｖ定理判断航天器在轨道坐标系内相对平衡的稳定性．导出适用于任意阶模态的解析形式稳定性充分条件．

基于欧拉四元数的欠驱动航天器姿态稳定性滑模控制

针对欠驱动航天器姿态稳定的非线性控制设计问题,给出了欠驱动航天器的姿态动力学方程和基于四元数描述的姿态运动学方程。根据航天器欠驱动轴的角速度分量是否为零分别设计相应的姿态稳定控制律。欠驱动轴角速度分量不为零时引进角速度误差和滑模函数,提出基于滑模函数的反馈控制律,使欠驱动航天器姿态达到稳定状态。数值仿真实验结果表明了所设计控制律的有效性。

两足步行机器人姿态稳定性分析

本文就两足步行机器人动态步行实时控制中的姿态稳定性问题进行研究，运用李亚普诺夫方法证明了当机器人踝关节采用小力矩控制时其余各关节角运动轨迹跟踪控制的稳定性，并给出了各关节控制器设计的约束条件，为姿态控制器的设计奠定了理论基础。

万有引力场中带弹性轴双自旋卫星的姿态稳定性

本文研究由主刚体、转子及以弹性轴连接的刚性矩形平板组成的带弹性轴双自旋卫星在万有引力场中的姿态运动。用Liapunov直接方法判断双自旋卫星在轨道坐标系内相对平衡的稳定性,导出稳定性充分条件。讨论弹性轴及刚性平板的几何和质量几何、弹性轴扭转刚度、转子转速等因素对卫星姿态稳定性的影响。

流-刚-弹耦合系统姿态稳定性与控制

建立了一类流 -刚 -弹耦合系统动力学模型 ,给出了系统的控制律 ,利用现代数学和大系统分析方法 ,在无穷维函数空间中 ,研究了上述流 -固 -控耦合复杂系统的姿态稳定性。

潮汐现象与同步卫星的姿态稳定性

通讯同步卫星不仅要在精确的同步轨道上运行 ,还要求其天线必须永远面向地球 ,具有稳定的运行姿态 .本文先将地球视为表面被一层海水全部覆盖的均匀球体 ,并在地心参照系中分别分析太阳、月亮对海水的作用力 ,利用万有引力定律求出分别引起太阳潮和太阴潮的潮汐力 ,得出月亮、太阳引力场的不均匀性是引起潮汐现象的主要原因 .然后在质心系中通过对通讯同步卫星系统进行受力分析 。

二足机器人的姿态稳定性研究

姿态的稳定性是二足机器人在行走过程中要解决的重要问题。对在不同形态下机器人单足着地的稳定及失衡问题进行了研究。对于脚部旋转指示点F(FRI),地面反作用力点P(COP)和质量中心投影点C(GCOM)进行了分析,可以得到二足机器人单足着地的稳定性条件。

双半球胶囊内窥镜流体环境姿态稳定性研究

为实现双半球胶囊内窥镜流体环境下精准定位控制,需对双半球胶囊滑滚运动姿态稳定性进行研究。建立了双半球胶囊流体环境滑滚运动动力学模型,对胶囊姿态稳定特性及影响因素进行了数值仿真分析,给出了胶囊姿态稳定控制参数选取方法。仿真和实验结果表明,双半球胶囊内窥镜在流体环境下可实现姿态稳定的滑滚运动,姿态调整时间短,移动速度低,有利于胶囊的精准定位控制。

关于同步卫星姿态稳定性的讨论

本文利用同步卫星所受万有引力的不均匀性，设计了一种保持同步卫星姿态稳定性的方案。

基于复合轴控制原理的卫星新型姿态稳定性调控

为减小无拖曳卫星的残余姿态误差,设计了一种基于动量交换的指向稳定性调控机构。采用复合轴控制的原理,与无拖曳姿态控制回路相配合,可将卫星的指向稳定性精度提高到纳弧度量级,同时减少工质损耗,达到延长卫星寿命的目的。利用压电陶瓷设计了一套敏感轴动量交换机构,并基于卫星姿态动力学对小质量块运动所产生的附加干扰力矩进行推导和分析。分别对复合轴系统的主轴系统和子轴系统进行整定,计算出满足性能需求的系统带宽。采用前馈逆模型和自适应PID控制对压电陶瓷的非线性和卫星所受扰动进行补偿。最后,通过Adams和Simulink联合仿真验证系统整体的可行性。仿真结果表明:该机构的介入可以有效降低控制系统带宽,实现10 nrad·Hz^(-1/2)@1 mHz~1 Hz的指向稳定性控制。