刚柔性耦合机械臂轨迹跟踪与振动抑制

讨论刚柔性耦合机械臂轨迹跟踪控制和振动抑制问题。以双连杆刚柔性机械臂为例,建立了双连杆刚柔性机械臂的非线性动力学方程,运用基于模型的非线性解耦反馈控制方法,使方程中关节角变量和弹性变量部分解耦。利用机械臂逆动力学方法和线性二次型(LQ)最优控制方法讨论刚柔性耦合机械臂的轨迹跟踪控制问题和消除残余振动的控制问题。通过数值仿真计算,表明文中方法的有效性。

基于遗传算法的空间机械臂运动规划的最优控制

讨论了空间机械臂系统运动规划问题．利用系统的非完整特性，将空间机械臂运动规划转化为非线性系统最优控制问题．在最优控制中引入遗传算法，替代传统的牛顿选代方法，提出基于遗传优化方法的运动规划最优控制数值算法．通过仿真计算，表明该方法的有效性．

空间机械臂非完整运动规划的遗传算法研究

带空间机械臂航天器系统在无外力矩作用时,系统相对于总质心的动量矩守恒而变为非完整系统。由于非完整约束的不可积性,非完整系统的运动规划与控制比一般系统要困难得多。现利用非完整特性研究了自由漂浮空间机械臂的三维姿态运动控制问题。首先导出带空间机械臂的航天器三维姿态运动数学模型,并将系统的控制问题转化为无漂移系统的非完整运动规划问题。在运动规划中,根据最优控制原理和优化理论,提出基于遗传算法的最优运动规划数值算法。通过数值仿真,表明该方法对空间机械臂及航天器三维姿态运动的非完整运动规划是有效的。

基于自然坐标的自由浮动空间机械臂动力学分析

利用一种新方法研究自由浮动空间机械臂动力学问题．这种方法基于一种称为“自然坐标”的新坐标体系．导出用自然坐标表示的无力矩状态下空间机械臂初积分形式动力学方程．根据臂端设计轨迹，对空间机械臂进行逆动力学仿真计算，结果表明该方法是一种简便、高效的可行方法．

基于小波分析的空间机械臂运动规划的最优控制

讨论了空间机械臂系统非完整运动规划的最优控制问题· 利用小波分析方法 ,将离散正交小波函数引入最优控制 ,由小波级数展开式逼近替代传统的Fourier基函数 ,提出基于小波分析的最优控制数值算法· 仿真结果表明 ,该方法对求解空间机械臂非完整运动规划问题是有效的·

基于AutoCAD 2000的机械标准件CAD系统的开发

介绍了基于 Auto CAD2 0 0 0的机械设计标准件图形软件系统、图形实现及界面设计 ,说明了运用 Object ARX对 Auto CAD 2 0 0 0进行二次开发 .使纯绘图软件成为有专业特色的 CAD应用软件 .并给出了标准件螺栓的实现程序 .

基于小波逼近的机械系统非完整运动规划数值方法

机械系统中的非完整约束通常是由不可积的速度约束或不可积的守恒律引起。由于非完整约束的存在,系统的运动控制和规划问题比一般的机械系统要困难得多。机械系统在动量和动量矩守恒且为零的情况下,系统动力学方程可降阶为非完整形式约束方程。基于这样的方程,将系统的控制问题转化为无漂移系统的非完整运动规划问题。针对带有非完整约束的机械系统,导出自由漂浮的空间机器人系统非完整运动模型。利用最优控制技术和小波分析方法,在控制输入中引入小波函数逼近,提出一种非完整机械系统运动规划数值方法。将该方法用于自由漂浮空间双臂机器人系统,仿真结果验证了方法的有效性。

带空间机械臂的航天器三维姿态运动控制

航天器系统在忽略外力矩作用时,系统对总质心的角动量矩守恒使其成为非完整系统。利用这一特性讨论了带空间机械臂的刚体航天器三维姿态运动的控制问题。载体姿态引入Calay参数,导出带空间机械臂的刚体航天器姿态运动的数学模型,利用遗传算法进行优化控制计算。通过数值仿真,表明该方法对航天器姿态控制是有效的。

空间机械臂姿态运动规划的粒子群方法

空间自由漂浮的航天器系统在忽略外力矩的作用时,系统因对总质心的角动量矩守恒而成为非完整系统。基于这样的特性,讨论了带双臂航天器姿态运动的控制问题。利用粒子群算法确定最优控制输入信号,得到了系统非完整运动的优化轨迹。通过数值仿真,表明该算法解决空间机械臂非完整运动规划问题是有效的。

基于最优控制的空间机械手运动规划研究

利用多体系统动力学方法导出机械手系统非完整约束方程,再根据最优控制方法,讨论空间机械手系统载体姿态与机械手关节运动的优化控制问题,并通过仿真算例验证了该方法的有效性。

基于拟牛顿算法的空间机械臂姿态优化控制

为了研究机械臂系统在自由漂浮情况下的姿态控制问题,采用输入参数化的方法将连续量的最优控制问题转化为离散量的最优控制问题。利用拟牛顿算法确定最优控制输入信号,可以得到非完整系统运动的优化轨迹。通过数值仿真,表明对于类似的问题该算法是可行的。

掺碳SiO_2薄膜的室温可见光致发光研究

用射频共溅射技术和后退火工艺制备出了埋入ＳｉＯ２中的碳复合膜，在室温下测到了强的可见光致发光谱（峰位在２．２２ｅＶ）．研究了衬底温度、退火温度、薄膜厚度对发光谱的影响．通过喇曼散射谱、红外透射谱和Ｘ光衍射谱的测量，对复合膜的结构进行了探讨．

带有两个动量飞轮刚体航天器的姿态非完整运动规划问题

航天器利用三个动量飞轮可以控制其姿态和任意定位.当其中一个动量飞轮失效,在某些特定的情况下,如何控制航天器的姿态问题还没有有效的方法.利用最优控制方法研究了带有两个动量飞轮的刚体航天器姿态优化控制问题.为此考虑系统角动量为零的情况下,将航天器姿态运动方程化为非完整形式约束方程,系统的控制问题可转化为无漂移系统的非完整运动规划问题.通过Ritz近似理论得到求解带有两个动量飞轮航天器姿态的运动规划控制算法.通过数值仿真,表明该方法对航天器姿态运动规划控制是有效的.

一类多体系统的非完整运动规划最优控制

研究一类带有非完整约束的多体系统运动规划问题。由于非完整约束的存在,运动规划和控制问题比一般的多体系统要困难得多。讨论了非完整系统的特性及可控性条件,利用无限维优化和控制理论,结合非完整控制系统特性,以系统耗散能量为性能指标,给出一类非完整运动规划的最优数值方法。最后将该方法用于自由漂浮空间双臂机器人,仿真结果实现了该类非完整系统的运动规划。

半主动U型液力阻尼器的结构振动控制

半主动控制系统由于其动力可调范围广、耗能小和内在稳定性好等特点 ,受到了普遍的关注。基于离复位控制 (OTE)算法 ,本文检验了一变阻尼半主动控制装置 -SATLCD的风振控制效果。本文的主要目标是研究OTE算法应用于SATLCD实施结构振动控制的可能性。数值研究确认了SATLCD的有效性和它相对于无控和被动控制的优越性 。

PTCDA/ITO表面和界面的X射线光电子能谱分析

利用X射线光电子能谱对PTCDA/p-Si有机/无机光电探测器中PTCDA/ITO表面和界面进行了测试分析。结果表明,环上的C原子的结合能为284.6 eV,酸酐中的C原子的结合能为288.7 eV,并存在来源于ITO膜中的氧对C原子的氧化现象,界面处C(1s)谱中较高结合能峰消失,且峰值向低结合能发生化学位移;C O键中O原子的结合能为531.5 eV,C—O—C键中的O原子的结合能为533.4 eV。

航天器太阳帆板展开过程的最优控制

本文讨论航天器太阳帆板展开过程中主体姿态的最优控制问题．利用多体动力学与最优控制理论建立数学模型，考虑系统的非完整约束特性，提出太阳帆板展开过程的最优控制算法．通过数值仿真，表明该方法对太阳帆板展开姿态控制的有效性．

调整复合推进剂配方改善喷焰微波衰减特性

对复合固体推进剂喷焰的微波衰减特性与其主要组分，即铝粉、黑索金（RDX）和过氯酸铵（AP）影响的关系进行了分析，得出了一些基本规律。通过调整RDX、AP和铝粉含量的比例．可以在不显著降低推进剂能量特性的基础上．在一定程度上改善复合固体推进剂喷焰的微波衰减特性。对复合固体推进刑的配方优化设计和研究具有参考意义。

p-Si基PTCDA生长模式的AFM和XPS研究

对有机/无机光电探测器PTCDA/p-Si样品的表面进行得AFM扫描看出,PTCDA呈岛状生长,各岛成圆丘状,岛的分布不均匀,PTCDA层中存在大量缺陷。原因是p-Si(100)衬底的表面原子悬挂键的作用,使硅原子横向移动满足键合需要形成台阶和其它缺陷引起的。将样品表面的XPS全谱及精细谱与表面的AFM扫描图进行对比分析,得出PTCDA在p-Si基底上的生长模式,即:PTCDA首先在缺陷处聚集,形成许多三维岛状的PTCDA晶核,然后在PTC-DA离域大π键的作用下,相邻的两层PTCDA分子存在一定程度的交叠,最终形成岛状结构。与硅衬底原子结合的过程为:苝环与缺陷处的Si原子结合,而酸酐基团与表面完整处的Si结合。结合时,苝环结构保持不变,而酸酐基团与Si发生化学反应,使酸酐中的C O键断开,形成O Si C和硅氧化物。对PTCDA/p-Si样品的界面的XPS全扫描谱和精细图谱进行分析后,进一步验证了PTCDA在p-Si基底上的生长模式。

基于完全笛卡尔坐标的多体系统微分-代数方程符号线性化方法

多体系统动力学方程分为两类形式,即微分方程和微分-代数方程。这两类方程都是针对大位移系统,并且方程呈强非线性。为研究多体系统小位移或振动问题,从多体系统动力学方程出发,讨论微分-代数方程线性化计算机代数问题。利用完全笛卡尔坐标描述多刚体系统,建立多刚体系统动力学微分-代数方程。利用逐步线性化方法和计算机代数,分别对多体系统微分-代数方程的广义质量阵,约束方程和广义力阵在平衡位置附近进行Taylor展开。给出一种基于完全笛卡尔坐标的多体系统动力学微分-代数方程符号线性化方法。最后通过两个算例验证该方法的有效性。