Dynamic Modeling and Adaptive Fast Nonsingular Terminal Sliding Mode Control for Satellite with Double Rotary Payloads

A robust attitude control methodology is proposed for satellite system with double rotary payloads. The dynamic model is built by the Newton-Euler method and then the dynamic interconneetion between satellite＇s main body and payloads is described precisely. A nonlinear disturbance observer is designed for satellite＇s main body to estimate disturbance torque acted by motion of payloads. Meanwhile, the adaptive fast nonsingular terminal sliding-mode attitude stabilization controller is proposed for satellite＇s main body to quicken convergence speed of state variables. Similarly, the adaptive fast nonsingular terminal sliding-mode attitude maneuver controller is designed for each payload to weaken the disturbance effect of motion of satellite＇s main body. Simulation results verify the effectiveness of the proposed method.

试件特性对地震模拟振动台控制性能影响Ⅰ——对系统稳定性的影响

为了解决地震模拟振动台控制系统设计时将试验试件假定为刚性质量造成的控制系统控制频带窄、稳定性差、地震记录再现精度低等问题,通过系统建模分析了单自由度、多自由度柔性负载在刚性负载设计参数、空载设计参数控制下的系统性能.结果表明,柔性负载在空载设计参数下的系统稳定性更优.实例仿真表明,空载设计参数控制下系统稳定性得到大幅度改善.

冗余度柔性机器人协调操作刚性负载的动力学模型及仿真

冗余度柔性机器人协调操作系统集合了冗余度机器人、柔性机器人和协调操作机器人的优点 ,具有广泛的应用前景。本文研究了冗余度柔性机器人协调操作动力学 ,给出了两 4R冗余度柔性机器人协调操作一刚性负载的动力学模型 ,并进行了仿真分析。仿真结果表明 ,该模型是可行的。

带有载荷的柔性杆柔性铰机器人刚柔耦合动力学分析

为了研究柔性机器人在做大范围运动时关节铰的柔性以及杆端载荷对机器人运动响应的影响,对带有载荷的柔性机器人进行了刚柔耦合动力学建模。将柔性铰的柔性简化为线弹性扭簧,计及柔性铰质量。考虑柔性杆横向弯曲变形和纵向拉伸变形,且在纵向位移中计及由于横向变形而引起的纵向缩短项,即非线性耦合变形项。采用假设模态法描述柔性杆变形,运用第二类Lagrange方程推导得到了带有载荷的柔性杆柔性铰机器人的刚柔耦合动力学方程。求解这组方程得到柔性机器人的动力学性态。将带有载荷的柔性杆柔性铰机器人与不带载荷的柔性杆柔性铰机器人对比发现,柔性杆末端载荷增大了系统的响应幅值,降低了响应频率。将柔性杆柔性铰机器人与柔性杆刚性铰机器人对比发现,铰的柔性作用同样使系统的响应幅值增大,响应频率减小了。

碳纤维增强钢筋混凝土梁二次受弯承载力的试验研究

通过试验，本文对用碳纤维加固的二次受力钢筋砼梁的破坏特性、屈服弯矩、极限承载力、刚度等进行了研究与分析。

碳纤维加固梁二次受力性能的研究

经过试验,对用碳纤维加固的二次受力钢筋砼梁的破坏特征、屈服弯矩、极限承载力、刚度等进行了研究与分析。

空间敏感载荷用超精密驱动系统刚柔耦合振动分析

作为实现空间敏感载荷精密定位的关键部件,超精密驱动系统不仅需要具备亚毫米级的输出行程,同时还应达到微纳米级的分辨精度。提出了一种利用柔顺放大机构与智能材料作动器联合驱动的方案。对柔顺放大机构在传动过程中可能因微振动而影响输出精度的问题,利用伪刚体模型法、假设模态法和拉格朗日方程构建了柔顺放大机构的刚柔耦合动力学模型;并基于该模型仿真研究了作动频带内柔顺放大机构的动力学响应特性。结果表明:随着驱动频率的增加,放大机构弹性振动加剧;但在整个作动频带内,弹性振动与刚体运动的幅值比在5 Hz驱动频率下仅为0.61%;进一步结合试验测试证明了所设计的驱动系统可以忽略柔顺放大机构产生的弹性振动的结论,表明该驱动系统具备超精密定位的潜力。

微振动对空间光电载荷成像影响分析与验证

基于最小二乘法,利用面积加权的平均运动推导出了光学元件的表面平均刚体运动方程。基于微振动进行了光学系统调制传递函数(MTF)的影响分析,计算了相应的像移量及对应的系统光轴偏转角。利用刚体运动方程对频率响应分析数据进行了处理。根据系统光轴偏转角要求反推了光电载荷安装面的微振动量级要求。通过定频微振动实验实时测试了系统MTF。结果表明,分析结果与测试数据的误差均在20%以内,满足工程应用的要求,并验证了该计算方法的正确性。

非接触作动超静卫星动力学建模与仿真

为了研究非接触作动超静卫星的指向性能,利用牛顿-欧拉法建立了非接触作动超静卫星的多刚体动力学方程。针对惯性定向任务,设计了比例微分控制器。仿真结果表明,相比于传统卫星,所研究的超静卫星的指向精度和指向稳定度分别高出4个和5个数量级,验证了非接触作动超静卫星的高精度指向性能。