采用斜装金字塔构型CMGs的敏捷遥感卫星姿态控制

研究了敏捷遥感卫星侧摆过程中的姿态控制问题。针对敏捷遥感卫星需要进行大角度侧摆完成成像的姿态机动任务,采用控制力矩陀螺(CMG)作为姿态控制的执行机构,提出了一种面向侧摆机动的无显奇异斜装金字塔构型方案,设计了基于参考轨迹法规划的侧摆机动控制律,结合带零运动的伪逆操纵律进行侧摆机动,消除了显奇异对侧摆机动的不利影响。最后进行了仿真验证,结果表明斜装金字塔构型方案在预设参考轨迹的约束下能够完全回避内部显奇异,实现了遥感卫星敏捷姿态机动,有利于遥感数据的高效获取。

人工智能辅助评价技术在火山岩气藏开发中的应用

结合COMOST人工智能辅助评价技术对典型火山岩气藏区块开展了多因素敏感性分析,自动历史拟合,方案最优化以及不确定分析等评价,建立了一种评价火山岩气藏开发指标预测、方案优化及风险分析的新方法,为以后气藏的合理指标预测及开发技术界限的界定提供参考和依据。

CMG框架伺服控制与隔振器耦合稳定性分析

控制力矩陀螺(control moment gyroscope, CMG)是飞行器在轨姿态控制的重要执行机构之一,通过内部高速旋转的飞轮储存角动量,利用伺服机构驱动框架旋转输出力矩。安装隔振器可有效减少由高速旋转飞轮产生的不平衡力对飞行器上高精度载荷的影响。建立伺服机构三环控制模型和一个单自由度隔振器模型,揭示了隔振器引起伺服系统速度环耦合失稳的现象。通过分析隔振器频率、阻尼比、惯量等关键设计参数对速度环稳定性的影响,对隔振器进行详细设计,试验结果全流程验证了考虑伺服机构控制稳定性的CMG隔振器设计流程和隔振效果,为同类型产品设计提供了工程经验。

基于BSIM⁃CMG紧凑模型的NSFET直流特性建模

随着半导体制造工艺技术的发展,纳米片场效应晶体管(NSFET)成为下一代集成电路的核心器件,建立能准确描述NSFET特性的SPICE模型对提高基于NSFET的集成电路设计的成功率和缩短先进工艺的开发周期至关重要。结合Sentaurus TCAD仿真与伯克利短沟道绝缘栅场效应晶体管公共多栅(BSIM⁃CMG)紧凑模型,对NSFET进行直流特性建模。使用器件模型提取工具XModel提取器件的直流特性参数,包括单器件参数提取、温度及自热效应参数提取。结果表明,单器件直流特性参数提取平均误差小于5%,温度及自热效应的参数提取结果精准度较好,验证了模型的准确性。最后,构建并验证分组模型与工艺角模型。这些模型能准确描述不同尺寸和工艺波动对NSFET器件特性的影响,为加快高性能、低功耗NSFET的开发提供理论参考和实践指导。

敏捷卫星快速姿态机动方法研究

针对敏捷卫星的三轴大角度机动控制要求,给出了一种基于轨迹规划的敏捷卫星姿态机动方法.根据目标姿态和当前姿态,按照欧拉轴-角方式,沿特征主轴设计了最小路径的机动轨迹,并采用四个单框架控制力矩陀螺(SGCMG)组成的"金字塔"构型的控制力矩陀螺群(CMGs)进行了大角度机动控制的数学仿真,验证了方法的可行性.

综艺晚会类节目4K超高清与高清后期同步制作方案

在中央广播电视总台全面超高清录制、制作的趋势下,本文针对综艺晚会类节目的 4K超高清与高清后期同步制作工艺进行了积极的探索。按照这套同步制作方案,以典型的综艺晚会实践案例分析切入,实现了在现阶段超高清、高清节目兼顾同播的环境下提高工作效率、提升节目质量、保证安全播出的要求。

Java对手机短信息TP-UD段的编码

介绍了PDU方式下GSM短信息的编码方式及发送短信息的AT指令格式,给出了TP-UD段的Java编码实现,并使用超级终端经手机将编码后的短信息发出的方法。

传统晚会创新制作云化技术全面协同——2023年中央广播电视总台中秋晚会超高清节目与竖屏节目同步制作流程

中央广播电视总台中秋晚会是为庆祝中华民族的传统节日中秋节而举办的综艺晚会。2023年中秋晚会作为总台的重点节目,围绕总台“5G+4K/8K+AI”战略格局,打造超清化、移动化、智能化新型媒体融合技术体系,依托CMG媒体云,实现前后方协同、全流程超高清4K/8K+三维声的节目制作,并首次推出新媒体竖屏秋晚同步制作。本场晚会由总台技术局超高清团队独立完成,并借助总台全平台融媒体传播矩阵,在中秋当天,实现晚会电视大屏端与新媒体小屏端同步播出,大小屏端共同发力,开创中秋晚会传统节目的新制作模式。本文将从超高清全流程制作、CMG媒体云的应用、竖屏秋晚同步制作三个角度,解析2023年总台秋晚超高清、竖屏节目的制播流程。

具有SGCMG系统的挠性卫星姿态机动控制及验证

针对挠性卫星在轨姿态快速机动的需求,开展了星体姿态机动控制方法及控制实现研究。基于建立的挠性卫星姿态跟踪控制误差方程,给出了PD控制与补偿控制相结合的姿态跟踪控制器形式;考虑系统实现的时延影响,利用经典频率分析方法选择了兼顾系统稳定性及宽带控制的控制参数;在控制具体实现中,采用一种新型的基于力矩矢量调节奇异规避操纵策略,克服常规鲁棒奇异规避操纵存在的框架"锁死"现象,在解决奇异规避的同时避免激发挠性振动。所提出方法的有效性通过了在轨验证。

金属交联羧甲基羟丙基瓜胶的红外光谱研究

本文研究了金属离子Ｆｅ３＋，Ｃｒ３＋，Ｔｉ４＋交联羧甲基羟丙基瓜胶的红外光谱及其冻胶的热失重行为。结果表明，在羧甲基羟丙基瓜胶冻胶中，参与配位的基团主要是羧甲基、主链上的邻位顺式羟基及羟丙基提供的活性部位。

敏捷卫星姿态机动的非线性模型预测控制

针对以金字塔构型控制力矩陀螺(CMG)为执行机构的敏捷小卫星开展了先进机动控制算法的研究。在考虑控制力矩陀螺力矩约束及增量约束情况下,设计了基于非线性模型预测控制(NMPC)方法的卫星姿态快速机动控制律及操纵律。通过多种仿真分析了控制器设计参数变化对卫星姿态机动的影响,并与终端滑模控制方法进行了比较。实验结果表明,增大跟踪性能加权矩阵或延长预测时域均可以提高卫星姿态机动速度,缩短卫星姿态机动时间。设计的控制方法能够使卫星姿态在18s内实现40°的大角度快速机动,姿态指向精度和稳定度分别为0.01°和0.04(°)/s,与终端滑模控制方法相比,机动速度及稳态性均得到提高。本文方法为敏捷小卫星的在轨应用方式提供了理论支撑。

SGCMG系统的力矩指令调节及动态分配操纵方法

针对邻近奇异框架构型时解算低速框架角速度指令过大乃至饱和问题,开展了指令幅值抑制的控制力矩陀螺操纵方法研究。首先提出了力矩分配动态调整策略,设计以控制力矩陀螺历史指令信息为输入的权重系数自主调整律;然后重新定义了考虑权重分配的系统奇异度量,给出了一种综合力矩动态分配策略、零运动奇异规避与指令力矩随奇异度量相应调节手段的控制力矩陀螺操纵律,以抑制控制力矩陀螺低速框架指令幅值过大并提升系统奇异规避能力。最后所提出方法的有效性通过了姿态快速机动数学仿真校验。

近临界凝析气藏动态相态行为

以X油田S井近临界的地层流体为研究对象,利用可实时监测且可录像的DBR-PVT实验装置进行实验,为研究近临界复杂流体的相态特征及热力学模型提供基础数据。等组成膨胀实验测试了近临界流体在不同温度下的饱和压力,不同温度压力条件下的偏差因子、反凝析液量和临界点区间,并结合CMG相态模拟软件中1978年改进的PR状态方程拟合实测的泡/露点,得到完整的p-T相图和临界点;光学现象观测实验发现,近临界区流体具有"临界乳光"现象,流体从透明的金黄色渐变为浅棕色、红棕色,最后扩展为完全不透光的灰黑色;定容衰竭实验测试了衰竭过程中地层流体采出程度、反凝析液量、采出流体的组分变化和衰竭前后井流物p-T相图变化。

挠性卫星姿态机动三段式轨迹规划与滚动跟踪控制

以多样成像模式对挠性敏捷卫星姿态的快速机动控制为需求,本文针对金字塔构型控制力矩陀螺(control moment gyroscope, CMG)群为执行机构的挠性卫星,提出基于三段式正弦角加速度的姿态路径规划方法及具有滚动优化思想的跟踪控制算法.在姿态机动路径规划方法设计中,融合谱分析及非线性优化方法,设计了兼顾卫星姿态机动快速性及抑制挠性附件振动性能的姿态轨迹;为实现对规划姿态轨迹的高精度跟踪,综合加权优化指标及奇异性、执行机构能力等约束,设计了金字塔构型CMG群框架角速度的非线性模型预测(nonlinear model predictive control, NMPC)跟踪控制律.在转动惯量存在测量误差及空间干扰情况下,多种姿态机动仿真表明,本文提出的控制方法是有效的,且表现出较强的鲁棒性.

基于角动量管理的空间站惯量矩阵设计

控制力矩陀螺(CMG)角动量管理对空间站的姿态控制非常重要,针对两类典型姿态模式,即"和平"号空间站的"相对太阳定向模式"和国际空间站的"角动量管理模式",从角动量管理的角度研究姿态模式对空间站惯量矩阵设计的约束,结果表明:相对太阳定向模式期望三轴主惯量相差足够小,从而重力梯度力矩的影响较小;而角动量管理模式下的动态力矩平衡姿态则期望三轴主惯量相差足够大,从而可以产生足够的重力梯度力矩来平衡气动力矩的影响。

空间站姿态控制和动量管理研究

空间站在利用控制力矩陀螺 (CMG)进行姿态控制的过程中 ,由CMG产生的内力矩使空间站角动量重新调整分配 ,会引起控制力矩陀螺角动量随时间的累积 ,从而导致角动量的饱和。本文在空间站姿态控制与动量管理 (ACMM )线性化模型基础上 ,首先建立了不考虑扰动抑制下的控制系统稳定模型 ,其次分析了考虑扰动抑制下的控制器设计 ,引入线性系统有关理论 ,利用内模原理实现对扰动抑制的鲁棒控制 。

川东南页岩气井压裂参数对开发效果的影响——以LP-133HF井为例

以川东南中深—深层超压页岩气藏中LP-133HF井为研究对象,在压裂设计前,利用CMG软件建立单井数值模型,模拟水平井压裂参数敏感性,分析潜在的增产因素。研究表明,裂缝导流性、裂缝半长、压裂段长、井距等四个参数对页岩气井开发的影响最大,而单段长影响最小且为负相关性。得出了一套适合LP-133HF井的压裂参数,现场压后评价参数可信,该分析方法可靠,可指导压裂设计,有一定的推广意义。

CMG机构的优化编码程序开发

CMG机构是一种密码鉴别机构,齿牙编码是其核心设计问题。应用贪婪算法求解CMG机构优化编码的顶点着色问题,具有时间复杂度低、易于编程的优点,在大多数情况下可满足应用需求。基于这一思路,采用V isual Basic编写了一个用户界面友好的CMG机构优化编码程序。该程序包括两个功能定义清晰的模块,即编码模块和校验模块,可自动求解、校验优化编码。

基于控制力矩陀螺的航天器功率最优姿态控制

本文研究基于控制力矩陀螺利用零子空间的航天器姿态控制功率优化问题.航天器采用4个为一组的控制力矩陀螺(CMG)作为姿态控制执行机构.对于N-CMG(N≥4)组而言,如非进入奇异构型,控制的解空间存在一维自由度的零运动.利用该自由度,根据设定的功率函数,可通过局部优化算法在零运动空间求解功率最优解.将该功率最优化算法分别应用于姿态跟踪任务与姿态稳定任务,仿真结果表明,这种功率最优算法对姿态稳定任务具有更好的功率优化效果.

空间站组装时的姿态指令优化

在空间站组装过程中需采用机械臂进行有效载荷操作,此时组合体的姿态控制一般采用核心舱控制力矩陀螺(CMG)完成。一旦CMG角动量饱和,则需要进行喷气卸载,进而可能引起严重的控制/结构耦合。因此对核心舱的指令姿态进行优化处理,使得CMG进行姿态控制时的角动量峰值最小,就可为舱段转移时不进行CMG角动量卸载提供了可能。