压电柔性机械臂的主动振动控制研究

针对柔性机械臂的振动问题 ,采用压电智能结构作为敏感器和驱动器进行主动控制 .首先建立柔性机械臂的实验装置 ,其次对设计的柔性机械臂系统进行辨识研究 ,得到系统的前二阶模态频率 ,再次采用PD控制和PPF控制算法对柔性机械臂进行主动振动控制 .实验结果表明 ,采用压电智能结构可以抑制柔性机械臂的振动 ,效果明显 .

挠性空间结构的可辨识性研究

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。

压电智能挠性板的主动振动控制研究

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。

从欧洲真空镀膜会议分析光学薄膜及其技术的研究和发展

简要介绍了９６ 年欧洲真空镀膜会议概况，结合９４ 年第一届欧洲真空镀膜专题讨论会的内容，对欧洲各国在光学薄膜和薄膜技术的研究动向作了介绍；并介绍了广泛应用于激光、红外及航天等高技术中的类金刚石和金刚石薄膜、软Ｘ射线多层膜的研究成果。

一类欧-拉系统的全系数自适应控制研究

对于动力学方程未知的全驱动多变量欧-拉系统,进行了基于特征模型的全系数自适应控制方法研究.根据全系数自适应控制思想,针对全驱动欧-拉系统提出了差分方程形式的特征模型,并得到该特征模型各系数的一些性质.基于建立的特征模型,提出多变量黄金分割控制律和相应的自适应控制策略,并对闭环系统的稳定性进行了分析.最后对两连杆的空间机器人进行了仿真,仿真结果表明了该自适应控制方法的优越性.

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

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。

航天电子抗辐射研究综述

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。

深空自主光学导航观测小行星选取方法研究

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。

紫外CCD敏感器头部电路系统的研究

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．

欠驱动刚性航天器旋转轴稳定研究

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。

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。

基于IMU配以测量修正的月球软着陆自主导航研究

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。

太阳电池用掺氮直拉单晶硅中氧沉淀行为的研究

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。

分布式小卫星雷达平台沿航向排列研究

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。

西欧航天研究

西欧从1964年开始联合从事航天活动,至今已有25年历史,欧洲空间局一直起着主导作用。欧空局共有13个国家参加,以法国,联邦德国,英国,意大利和荷兰为主,而法国又居这些国家之首,其经费投资占欧空局经费的一半左右。西欧发展航天技术的特点是合作化、国际化和商业化,目标是独立自主地发展航天技术。西欧航天技术的发展经历了三个阶段。第一阶段与美国合作研制航天器,用美国的运载火箭发射;第二阶段西欧各国联合研制航天器,仍用美国运载火箭发射;第三阶段自己研制航天器和运载火箭并进行发射,如1979年用阿里安火箭进行的成功发射。目前西欧已经完全解决了运载工具问题,其航天技术正在以高水平快速发展。

火星安全着陆与科学巡视光电感知技术及应用

深空探测可以增进人类对太阳系和宇宙的科学认识,揭示天体的形成、演化和运动规律,为解决一些基本的科学问题提供数据和证据,如太阳系的起源、地球的形成、生命的起源和分布等.开展并持续推进深空探测,对保障国家安全、促进科技进步、提升国家软实力及提升国际影响力具有重要意义.光电感知技术在深空探测任务中发挥着关键的作用,决定了行星着陆与小行星附着任务的成败,此外,最直观的科学考察数据也往往由光电感知系统采集完成.

BTT导弹的变结构解耦控制系统设计

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。

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.

基于加速度反馈的柔性关节机械臂接触力控制

针对柔性关节机械臂从自由空间运动控制过渡到约束空间力控制的过程中,存在冲击、震荡甚至不稳定等问题,利用加速度传感器反馈控制,为柔性关节机械臂的接触力控制在较宽的带宽内提供阻尼,克服了利用单纯速度反馈控制带宽窄的局限。对柔性关节机械臂的接触力控制进行建模和基于加速度反馈的控制策略分析,并在柔性关节机械臂上进行了接触力控制的试验研究。结果表明,这种方法有效。

多变量线性时变系统的特征模型及自适应模糊控制方法

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。