含摩擦力的行星齿轮传动系统非线性动力学模型

建立了一种考虑摩擦力、时变啮合刚度、齿侧间隙和综合啮合误差的2K-H型行星齿轮平移-扭转耦合非线性动力学模型。分析计算了啮合齿对间的相对位移,根据啮合区啮合齿对数不断变化的特点,推导出不同啮合齿对间摩擦力力臂计算公式,考虑了双齿啮合区的齿面摩擦力对齿轮系统振动的影响,推导了系统多间隙,变参数和多自由度的动力学微分方程组。最后运用变步长Gill积分法求解系统多自由度间隙型非线性微分方程组,得到了考虑滑动摩擦力影响时系统的振动响应。

我国小行星探测发展思路及关键技术探讨

介绍了国外小行星探测的发展状况,指出小行星探测正从飞越和伴飞探测向表面软着陆取样返回探测发展,从无人探测向载人探测发展,向多目标探测以及与新技术验证相结合的发展趋势和特点。提出我国小行星探测应分4步走的发展规划和发展思路建议,并论述了小行星探测包括载人小行星探测需要解决的轨道设计、自主采样等关键技术。以上建议和研究可为我国制定小行星深空探测战略规划提供参考。

有人月球基地构建方案设想

有人月球基地的建设能将人类的活动区域扩展到月球,实现月球资源的深度开发和利用,服务于人类社会发展。中国开展月球基地建设,在技术上是空间站工程和载人登月工程的有效结合,也有利于其载人航天工程的可持续发展。文章针对有人月球基地的构建,将有人月球基地构建的基本途径分为刚性舱组装、柔性舱组装和月面建筑式三大类,并指出在月球基地发展的不同阶段构建途径的选择原则,再结合中国国情,提出了中国在有人月球基地发展初期的构建方案,最后对有人月球基地构建中的一些关键问题进行了分析总结。

空间任务人机协同作业内涵及关键技术问题

论述了空间任务人机协同作业的内涵,指出其与其它人机关系相比具有平等性、独立性和协同性的特点;分析了国内外相关研究情况,得出目前人机协同作业研究大多集中在人机交互领域,缺乏对顶层的研究;指出需要重点关注的人机任务分配、人机安全控制和人机信息交互三个关键问题,并提出了我国开展空间任务人机协同作业的发展建议,如与遥操作技术的发展和应用紧密结合、充分注重在轨演示、应当先采用人主机辅的模式等。

基于谐波平衡法的微振动被动控制动力学研究

为了探究航天器被动隔振系统参数对隔振效果的影响,用变形的三次多项式函数描述粘弹性隔振器的非线性刚度,用分数导数阶算子表征隔振器的阻尼特性,建立了微重力状态下被动隔振系统非线性动力学模型,用谐波平衡法对动力学微分方程进行求解,计算隔振系统的振动传递率,然后探讨了隔振器以及隔振对象的刚度、阻尼、质量对隔振效果的影响。研究结果表明,隔振器非线性阻尼项对系统隔振效果影响很大,被隔振对象的质量对隔振系统共振峰值的影响与非线性阻尼系数的大小密切相关。

小行星表面取样技术分析

论述了小行星表面取样在探索太阳系和恒星的成因和演化历史，开发利用小行星的矿产资源和水以及研究生命起源方式等方面的重要意义；总结了目前世界上小行星取样技术的发展现状；分析了小行星包括微重力、复杂地质状况以及无大气等表面环境对取样的影响；最后分析了小行星表面取样技术的关键技术。

基于谐波平衡法的复合行星齿轮传动系统非线性动态特性

为揭示多间隙作用下Ravigneaux型复合行星齿轮传动系统的非线性动力学行为,建立考虑时变啮合刚度、齿侧间隙与综合啮合误差的系统纯扭转强非线性动力学模型。将齿侧间隙非线性函数表达为描述函数的形式,运用谐波平衡法(Harmonic balance method,HBM)将方程组转化为非线性代数方程组,使用逆Broyden秩1法进行迭代求解,得到系统的基频稳态响应。通过改变时变啮合刚度、齿侧间隙与综合啮合误差的大小,分析参数变化对系统非线性动态特性的影响。研究发现,由于齿侧间隙的影响,系统动态特性曲线出现幅值跳跃与多值解等典型非线性特征,系统出现复杂的冲击现象;齿侧间隙、啮合刚度波动与误差波动的耦合使系统的非线性程度得以强化。基于描述函数的HBM法可用于求解更加复杂模型的基频稳态响应,为深入研究复合行星齿轮系统的动态特性提供了一种方法。

汽车模糊控制换挡策略仿真研究

针对自动变速器模糊控制换挡过程中的换挡循环问题,设计了一种新的模糊控制策略.将实验得出的换挡规律曲线分解为升挡规律曲线和降挡规律曲线,并设计了2个相应的模糊控制器.提出以加速度的正负作为控制器起作用的控制参量——加速度为正时系统由升挡控制器控制,加速度为负或0时系统由降挡控制器控制,建立了仿真模型并实现了控制策略.为验证所设计的模糊换挡策略的正确性和可行性,进行了仿真.仿真结果表明,采用这种换挡策略,汽车即使在复杂的路况下行驶,仍然能有效地避免换挡循环,获得最佳的动力性和经济性.

基于遗传算法的车辆模糊换挡控制实验研究

针对车辆自动变速系统的非线性,应用模糊逻辑控制理论,设计了能反映驾驶员意图的车辆换挡模糊控制器,并利用遗传算法对模糊控制器的参数进行了优化,最后设计并制作了实验平台,模拟车辆的换挡过程。实验证明,优化后的模糊换挡控制器能有效的改善换挡品质,并验证了整个设计策略的可行性和有效性。

登月飞行器组合体动态特性初步研究

载人登月飞行器组合体不同于传统的航天器,不仅具有大柔性的特点,还需要进行大过载动力飞行,各种动力学效应的相互耦合使其动力学特性十分复杂。以"星座"计划的登月飞行器组合体为对象,基于有限元方法初步研究其结构的模态特性和主要连接部段的动态响应特性,并对比分析了两舱和三舱构型载人飞船对组合体动态特性的影响。

载人月面着陆器飞行策略优化研究

载人月面着陆器主要负责航天员和探测载荷在环月轨道和月面之间的往返运输,速度增量需求高达5000 m/s,主要设计难点在于推进剂和平台干重的质量控制,实现任务效益的最大化。以整器全任务剖面推进剂使用量控制为目标,在总体层面系统性地提出了飞行策略优化思路,包括基于最低发射窗口的地月转移设计、基于轨道摄动的环月设计、基于两舱均衡消耗的环月降轨设计、基于中途分离的动力下降设计、基于最佳推重比的月面上升设计、基于快速自主的月轨交会对接设计6方面的正常飞行策略,以及基于物资抛分的异面上升设计、基于兰伯特变轨的应急交会策略、基于PRA的多重故障应对策略3方面的应急飞行策略,为载人月面着陆器飞行任务规划和轨道设计提供借鉴和参考。

小行星表面取样技术分析

近年来，随着深空探测技术的发展，小行星探测逐渐成为深空探测的热点。小行星探测也从早期对表面进行简单的拍照观测，发展为着陆探测和物质取样等。1996年2月美国发射的“近地小行星交会”（NEAR）探测器是第一个专用近地小行星探测器，也是第一个在小行星上降落的航天器。2003年5月9日日本成功地将第一个近地小行星取样返回任务探测器“隼鸟”发射入轨。

月球基地概述

月球是距离地球最近的天体,是人类开展深空探测的首选目标。月球是研究地球、地月系和太阳系起源与演化的重要对象,也是人类实现向外层空间拓展的理想基地,同时也是研究空间天文学、空间物理学、月球科学、地球与行星科学和材料科学的理想场所。月球探测工程是当今世界高新科学技术领域中极具挑战性的领域之一。国际月球探测发展规划通常按照＂探、登、驻＂三步走的策略来制定,在完成无人月球探测工程之后，实施载人登月工程和月球基地工程，是人类实现对月球资源的深度开发和利用的重要手段。

月球基地工程重点关注问题

虽然人们对月球基地的未来发展前景赋予了极其美好的想象，但在今天的航天工程师们看来，建设月球基地的梦想还非常遥远，主要是人类对月球的认识比起地球来说还显得极其零散和浅薄。从20世纪60年代美国成功实施阿波罗登月计划至今，人类从月球成功获取了382kg的月球样品和大量的科学数据，大大促进了人类对月球、地球和太阳系的认识。

国外月球基地发展概况

当前世界各主要航天国家和机构正酝酿在近2 0～3 0年内联合建立永久性月球基地,开发和利用月球的资源、能源和特殊环境,为人类社会的可持续发展服务。未来的月球探测活动目标将更明确、参与国家更多,国际合作将逐步成为主流模式。1月球探测活动的发展历程 人类对月球的真正探测始于20世纪50年代末，整个探测历程可以分为三个阶段。

行星齿轮传动系统动力学研究进展

详细评述了国内外学者对行星齿轮传动系统在动力学模型、动态响应、动载荷和均载、固有特性等方面的研究状况,介绍了2种集中参数模型用不同方法求解系统动态响应的结果,动载荷和均载的理论与试验研究,固有特性的规律及系统参数对固有特性等方面的研究成果.最后,根据行星齿轮传动系统研究的发展趋势,提出了需要进一步研究的几个问题:含摩擦力的行星齿轮动力学特性研究,复合行星齿轮动力学特性研究和齿轮系统的振动控制研究.