磁悬浮飞轮技术及其应用研究

针对目前卫星上使用的滚珠轴承动量飞轮的不足,概要介绍了磁悬浮飞轮的优点及其分类。首先综述了应用于卫星姿态控制执行机构的磁悬浮飞轮的发展历史与研究现状,重点分析了磁悬浮飞轮的主要关键技术。其次阐述了两轴主动控制型磁悬浮飞轮应用于卫星姿态控制的适应性,较为全面的介绍了我们在磁悬浮飞轮技术研究上的工作与进展。最后展望了磁悬浮飞轮技术未来应用的发展方向,针对我国空间技术发展的实际需求提出了目前应重点研究的方向。

电磁轴承结构参数设计研究

以实际工程应用为背景,针对电磁轴承的结构参数设计,分析了忽略铁磁材料磁阻对磁路计算带来的误差。通过对控制器参数的研究,表明磁轴承最终的控制刚度不仅与控制器有关,而且受结构参数的制约。从提高控制线圈电流和磁力的响应速度出发,给出了工作气隙、磁极面积与控制线圈的设计原则。这些结构参数与控制性能相关性的研究对于提高电磁轴承的总体性能有积极的作用。

两轴型混合磁悬浮轴承变结构控制与仿真研究

介绍了两轴型混合磁悬浮轴承的系统结构,基于分散控制建立了磁轴承的控制系统模型。对磁轴承进行了变结构控制研究,根据二次型最优控制设计了切换函数,根据指数趋近律设计了变结构控制输入,实现了磁轴承的快速稳定和鲁棒性控制。通过与最优控制的对比仿真研究,表明了变结构控制具有良好的动静态特性。

磁悬浮动量轮动力学模型研究

运用拉格朗日方程,建立了磁悬浮动量轮系统径向平动的精确动力学模型,并以应用广泛的PD控制进行了运动分析。研究表明,两自由度径向磁轴承的径向平动方向存在一定的耦合运动,但藕合对运动妁影响甚微,实际控制中可以采用单自由度运动模型替代。这方面的研究对认识磁悬浮动量轮的运动特性有积极的作用。

永磁电磁轴承磁力的两种线性化方法

针对控制系统模型的实际应用需要 ,对永磁电磁轴承的磁力提出了两种线性化方法。运用设计实例对这两种方法进行了验证 ,获得了较好的近似结果。最后分析了各自的特点 ,所研究的问题对永磁电磁轴承的设计有一定的指导意义。

利用ANSYS软件进行磁悬浮动量轮的磁场设计

首先介绍了通用有限元软件ANSYS的一般功能。然后讲述了利用ANSYS软件对磁悬浮动量轮的磁场进行数值计算的一般步骤,详细描述了从创建物理环境到解后处理的全过程。最后以磁悬浮动量轮这一设计实例作为说明。对于利用ANSYS进行磁场分析研究有一定的参考意义。

基于多目标进化算法的卫星通信星座优化设计

将基于Pareto最优解的多目标进化算法引入星座设计中,提出了一种改进的Pareto最优解多目标进化算法,并应用于带有星间链路的卫星移动通信系统星座优化设计,计算结果表明算法的有效性。

应用单张像片解析法实现测绘图像实时定位

针对某大地测绘系统 ,根据空中探测器实际位置和姿态确定测绘图像的 6个外方位元素 ,结合摄像机的 3个内方位元素和选中点在图像上的位置 ,应用单张像片解析法 ,可以求得图像上任意点的地面坐标 ,最后经过变换给出该点的经纬度 ,解决了测绘图像实时定位问题。

基于PD控制的磁轴承刚度与阻尼分析

刚度和阻尼是描述磁轴承特性的2个重要指标。本文以磁轴承为研究对象,从刚度和阻尼的定义出发,在磁轴承闭环控制系统结构变换的基础上,研究了系统的动刚度、动阻尼特性。应用劳斯判据分析PD控制器参数范围,在闭环系统稳定的前提下,结合仿真实例,从频域角度分析PD控制器参数与系统刚度、阻尼的关系,其结果对磁轴承控制器设计有一定指导意义。

基于TINA电路仿真的磁轴承开关功放滤波器设计

分析了目前磁轴承普遍采用的开关功放产生噪声的原理和特性,基于MATLAB/SIMULINK构建飞轮磁轴承两电平和三电平开关功放模型。采用在功放输出端口和电磁线圈之间接入电感、电容和电阻组成的带阻、低通滤波器的方法来降低电流纹波在特定频率处的分量;提出一种基于TINA电路软件设计飞轮磁轴承功放带阻、低通滤波器的方法。仿真和实验结果均验证了设计的有效性,线圈电流频谱在开关频率及其倍频处噪声分量减小一个数量级以上。

信息化校园:机遇与挑战

本文对信息化校园的特点进行了剖析,对信息化校园的管理、教育等问题进行了简单的探讨,并给出了建设信息化校园的简要思路。

《遥测遥控原理》课程教学改革初探

本文从优化教学内容、改革教学方法和提高教学质量等方面就《遥测遥控原理》课程的教学改革进行了探讨,提出了包括理论教学、计算机辅助教学和实践教学在内的《遥测遥控原理》课程教学新体系。

虚拟仪器在磁轴承数字控制中的应用

本文介绍了虚拟仪器技术在磁轴承数字控制系统中的具体应用。针对磁轴承数字控制系统的特点,采用USB-9100多功能USB数据采集模块与虚拟仪器开发系统LabVIEW相配合,使复杂控制系统的设计与实现更简便、更高效。

基于VNC的VXI开发管理系统

本文以开发某大型VXI测试系统为背景,在不增加硬件投入,又能大大加快开发进度的前提下,设计并实现了基于VNC协议的VXI开发管理系统。在该系统中,利用调试模块,开发人员可以在本地以“透明”方式控制VXI主机,实现分布式调试;利用管理模块,开发人员的调试工作可以根据优先级来调度,从而有效地提高了VXI系统的利用率,加快了测试系统的开发进度。

战术导弹攻防对抗模拟

利用最小能量原理,构造一种简易战术弹道导弹(TBM)弹道用于攻防对抗仿真;依据美国"爱国者"反导导弹PAC-3基本拦截原理,构造了一种逆轨拦截反导弹道模型;利用上述攻防仿真平台,计算分析拦截弹最佳拦截制导方式(中、末制导交班点的确定),分析拦截弹过载变化情况。