3-PTT串并联数控机床伺服系统运动学耦合特性研究

为分析串并联机构运动学耦合问题,提出了一种串并联机构的运动学正、逆解耦分析方法,分析了3-PTT串并联机床伺服进给系统加工过程中运动学耦合机理,建立了耦合模型。针对串并联机构虎克铰结构和运动特性,采用位姿解耦的方法进行分析。在此基础上,以加工螺旋线轨迹为仿真实例,应用ADAMS和Matlab对模型进行联合仿真分析。仿真及试验结果表明:3-PTT串并联数控机床伺服进给系统加工过程中运动速度快且耦合误差小,运动轨迹符合运动学规律,可较好地反映运动耦合状态。该研究过程实现了3-PTT串并联机构运动学解耦。

立方星星箭分离机构运动系统的设计与验证

为实现"翱翔之星"立方星在轨可靠分离,达到初始分离速度和姿态的要求,设计了立方星星箭分离机构运动系统并进行了实验验证。提出了一种利用分离弹簧推动立方星打开舱门,并采用弹簧销轴完成舱门锁定的运动系统结构方案。首先,基于能量守恒定理确定了分离弹簧的结构参数;其次,建立了星箭分离过程中立方星与舱门的运动耦合系统动力学模型,并利用MATLAB软件进行了数值仿真;最后,对星箭分离机构样机进行了地面分离试验。实验结果显示,实际分离过程与数值仿真结果基本一致,实现了立方星无干涉分离及舱门的可靠锁定。该星箭分离机构成功实现了"翱翔之星"立方星的在轨分离,卫星下传数据表明其初始分离速度为1.08m/s,三轴角速度均小于2(°)/s,完全满足立方星初始分离速度和姿态的要求,可为后续立方星星箭分离机构的标准化设计提供参考。

波浪作用下平台吊放遥控水下机器人系统共振响应研究

针对平台吊放遥控水下机器人(Remotely operated underwater vehicle, ROV)过程中产生的复杂的共振现象会激发ROV剧烈的摆动和纵荡响应,从而影响下放安全的问题,本文基于Orcaflex软件建立了平台-吊缆-ROV耦合运动系统的数值仿真模型,采用时域分析方法,研究波浪作用下平台吊放ROV过程的空中下放阶段和水中下放阶段的共振响应特性。结果表明:空中下放阶段,单摆共振周期公式可以估算吊缆-ROV系统摆动周期,系统共振周期随缆长增加而不断增大;由于吊缆-ROV系统会同平台发生纵摇的谐振,下放过程中出现共振摆动和纵荡响应尤为剧烈的阶段。水中下放阶段,本文对单摆公式进行了修正,系统摆动周期估算误差低于4%;海水阻尼使系统共振摆角随缆长增加而减小,共振摆动得到明显抑制;流荷载导致吊缆-ROV系统共振周期的增大,且流速越大,共振周期增加越明显。在常见海况下放ROV时,下放过程存在共振区,可通过选择合适的下放速度以减小下放过程中的共振效应。

中西方医学的桥梁——以治疗慢性呼吸障碍肺病为目的,详细探讨刺激肺经穴位与现代体感神经反射过程的关系

肺在整个生命过程中不停地工作。1) 呼吸起搏器系统位于脑干中,沿著称为皮质脊髓神经束的数束路径(Bulbospinal tracts)向脊髓多节发放出节律性讯号。其中红核神经束启动从脊髓C3-C5输出的运动神经元(形成膈交感神经),令膈收缩。还有网状脊髓神经束通过胸椎中间神经元,引起肋间肌收缩。2) 另一方面,刺激肺经的穴位会引起体感反射,并由脑皮层及脊髓传出数组不同的讯号启动膈及有关吸气肌肉。3) 此外,最近发现在脑干–脊柱上存在一组运动–呼吸耦合系统:“总部”在脑干而两个“分站”在脊髓(名为膈核及斜角肌核)。在运动期间,此系统为调节呼吸提供了输入讯号。4) 膈神经本身也存有感觉神经元;其轴突进入C3-C5背角的中间神经元,自然调整呼吸强度、节律性。基于现代神经生理学,本文提供了以上所有四个调节过程的详细分析,解释了最近三队不同研究小组使用针刺11组不同经络的穴位治疗慢性阻塞性肺疾病(COPD)疗效的机制。除肺经二穴位外,刺激其他经络的穴位归因于呼吸肌肉及运动–呼吸耦合系统的启动。在每一则重要立论都提供实验证据;因为内容牵涉范围很广,本文辅以十八绘图解?。这项详细的分析为了解肺经筋在中医学中的功能提出了新见解,并为将来发展不同的针刺,砭石疗法和艾灸技术作为治疗COPD的方式铺路。据预测,到2030年,COPD将成为世界第三大疾病死因。

Robust adaptive cross-coupling position control of biaxial motion system

The stability and synchronous performance are usually hard to be improved simultaneously in the biaxial cross-coupling position motion control system.Based on analyzing the characteristics of the cross-coupling control system,a robust adaptive cross-coupling control strategy is proposed.To restrict influences of destabilizing factors and improve both of stability and synchronous performance,the strategy forces dual axes to track the same reference model using Narendra adaptive control theory.And then,a robust parameters adaptive law is proposed.The stability analysis of the proposed strategy is conducted by applying Lyapunov stability theory.Related simulations and experiments indicate that the proposed strategy can improve synchronous performance and stability simultaneously.