基于压痕理论的超高压射流喷射强化304钢表面特性研究

目的高压纯水射流喷射冲击金属表面可以提高材料的力学性能,延长其使用寿命,研究射流喷射过程中金属表面特性有助于掌握关键影响参数,为工业应用提供支撑。方法基于压痕断裂理论推导纯水射流喷射强化金属表面压痕方程式,采用数值模拟进行验证,并使用扫描电子显微镜、三维轮廓仪、显微硬度计及μsoft analysis软件对射流冲击强化后的304钢进行试验分析,采用单因素法及正交试验法考察超高压水射流压强、靶距和横移速度3个因素对射流冲击强化304钢微观特性及表面质量的影响规律。结果在水射流冲击强化304钢表面的过程中,压痕深度与射流压强及靶距直接相关,射流冲击可以有效改善金属表层微结构及应力分布,其强化层与剥落层的分界不明显,材料表面的微观形貌在射流压强改变时变化最大。结论高压纯水射流对304钢的表面强化效果显著,但过高的射流能量会对材料表面造成严重的剔除效果。3个因素对表面粗糙度影响的主次顺序为:射流压强、靶距、横移速度,对表面硬度影响的主次顺序为:射流压强、靶距、横移速度。

变载荷四旋翼无人机的自适应模糊自抗扰控制

针对四旋翼无人机(UAV)在实际飞行中易受负载系统的重量、质心、转动惯量等不确定性影响飞行稳定性的问题,设计出基于自适应变载荷补偿的模糊自抗扰控制系统。首先,利用模糊控制器能在线对非线性状态误差反馈控制律参数进行实时调节,解决了自抗扰控制器中参数缺乏在线自整定的问题。其次,利用自适应控制器对载荷系统中重量和质心偏移量的变化进行跟踪估计,并用估计值来修正自抗扰补偿系数,提升系统控制精度和抗扰动性。最后,通过仿真实验将此算法与串级比例-积分-微分(PID)、自适应反步法以及传统自抗扰控制算法比较,得出该算法具有抗干扰能力更强,自适应性更好等优势,并进行变载荷实物飞行实验验证算法的有效性。

一种六旋翼无人机的多模型容错控制方法

针对经典伪逆算法在处理无人机电机完全失效故障时容易出现电机转速分配超出硬件约束的问题,提出了一种迭代修正方案。在发生故障时利用伪逆算法对正常电机转速进行初步分配;对超出电机硬件约束的转速进行修正,通过多次迭代修正保证转速分配的合理性。仿真结果表明,该方法能对正常电机转速进行合理分配,有效保证六旋翼无人机在发生完全失效故障时的稳定飞行和安全着陆。