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磁悬浮变速控制力矩陀螺转子控制及应用

磁悬浮变速控制力矩陀螺转子控制及应用

作者：赵波林国防科学技术大学

学位级别：硕士

变速控制力矩陀螺(Variable Speed Control Moment Gyroscopes,VSCMG)结合了控制力矩陀螺(Control Moment Gyroscopes,CMG)和飞轮(Fly Wheel,FW)两者的优点,输出力矩大且精度高。传统的机械支撑在一定程度上限制了转子的转速及寿命、精... 详细信息

变速控制力矩陀螺(Variable Speed Control Moment Gyroscopes,VSCMG)结合了控制力矩陀螺(Control Moment Gyroscopes,CMG)和飞轮(Fly Wheel,FW)两者的优点,输出力矩大且精度高。传统的机械支撑在一定程度上限制了转子的转速及寿命、精度、噪声等指标。采用磁悬浮支撑的VSCMG,具有长寿命、低功耗、微振动、低损耗、低噪音等优点,其转速可以更高,从而更好的发挥变速的优势。悬浮状态下的高速陀螺转子运动控制水平决定着输出力矩大小和精度,是关键技术所在。本文以MSVSCMG为研究对象,对陀螺转子的悬浮控制进行了重点研究,并对陀螺在卫星姿态控制中的应用作了探索研究。主要从建立动力学模型、设计控制算法、仿真和实验几个方面展开研究。首先,在转子受力分析基础上,建立了转子的能量方程,利用Lagrange第一定理推导出了整个陀螺系统的动力学模型。在解耦假设下简化动力学模型,得到了陀螺转子径向两自由度和轴向三自由度的动力学方程。区分陀螺工作状态,在轴向分别建立了转子的静止悬浮、加转速悬浮和框架转动悬浮三种状态的动力学方程。对影响转子悬浮控制的主要因素进行了分析。其次,重点研究了转子悬浮的线性控制方法。在根轨迹、Bode图、阶跃响应、稳定裕度等分析的基础上,分别针对径向单自由度悬浮和轴向三自由度悬浮的控制对象设计了相应的两级PD控制器。闭环控制系统数值仿真证明了控制器的有效性。对高速转子引入交叉反馈控制后的系统刚度和阻尼进行了研究,结果表明加入交叉反馈后系统控制品质有提升。以某MSVSCMG陀螺房磁轴承系统为对象,开展了实验研究,结果表明所提控制器能够实现稳定悬浮。研究了两种鲁棒控制方法。针对转子径向单自由度悬浮研究了混合灵敏度H?控制,对转子轴向三自由度的悬浮研究了状态反馈H?控制。在设计H?控制器的过程中考虑了系统的不确定性,对所设计的控制器进行了仿真验证,并将得到的仿真结果与采用两级PD控制的仿真结果进行了对比分析,凸显出了H?控制的优越性。最后,对MSVSCMG的应用进行了研究。以动态扫描成像卫星的典型机动任务为背景,研究了金字塔构型的VSCMGs作为卫星姿态控制执行机构的具体操作。从星体动力学方程出发,结合星体的机动任务设计了相应的姿态机动控制律,再根据控制律输出的指令力矩设计了执行机构的操纵律。通过数值仿真,验证了所设计控制方案的可行性。

关键词： MSVSCMG 转子悬浮控制两级PD控制交叉反馈控制混合灵敏度H∞控制状态反馈H∞控制卫星姿态控制动态扫描成像

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水稻细条病病种病草带菌传病研究

湖南农业科学 1990年第5期 44-46页

作者：张晓葵李爱贞赵波林湖南省农科院植保所

水稻细菌性条斑病(简称水稻细条病)是继水稻白叶枯病之后又一为害水稻的重要细菌性病害。该病广泛分布于东南亚热带稻区;我国华南一带发生普遍,华东、中南部分地区亦有发生。据报道,水稻细条病菌主要在病谷和病草中越冬,成为翌年主要的... 详细信息

水稻细菌性条斑病(简称水稻细条病)是继水稻白叶枯病之后又一为害水稻的重要细菌性病害。该病广泛分布于东南亚热带稻区;我国华南一带发生普遍,华东、中南部分地区亦有发生。据报道,水稻细条病菌主要在病谷和病草中越冬,成为翌年主要的初侵染来源。因此,研究越冬病种病草的滞菌传病作用,是综合防治水稻细条病的关键。1988—1990年,我们对此进行了研究,现将结果报道如下。　　　　一、材料与方法　　　　1.材料来源　　　　供试病种病草1987、1988、1989、1990年分别来自于湖南茶陵早稻病区,湖南汩罗、衡南晚稻病区,湖南望城、泪罗早稻、晚稻病区,海南三亚早稻病区。　　　　2.存活期测定　　　　将不同年

关键词：水稻条斑病细菌性病种带菌传病

洞庭湖稻区水稻主要病虫害综合防治技术体系的研究——Ⅱ、自然控制与化学防治协调技术研究

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湖南农业科学 1993年第4期 33-36页

作者：黄志农赵波林黄杨龚定坤曾力强湖南省植保研究所益阳县农业局

洞庭湖稻区水稻主要病虫害综合防治技术体系的研究 Ⅰ.水稻主要病虫协调防治技术研究

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湖南农业科学 1993年第3期 41-43页

作者：黄志农赵波林黄杨曾力强龚定坤湖南省植保研究所益阳县农业局

洞庭湖稻区水稻主要病虫害及综合防治技术研究是国家“八五”科技攻关项目中的子专题,由湖南省植保所主持,益阳地、县农业局植保站参与协作。该项目在“六五”、“七五”研究基础上,随着综防理论的提高和关键技术的深入,在指导思想上,... 详细信息

洞庭湖稻区水稻主要病虫害及综合防治技术研究是国家“八五”科技攻关项目中的子专题,由湖南省植保所主持,益阳地、县农业局植保站参与协作。该项目在“六五”、“七五”研究基础上,随着综防理论的提高和关键技术的深入,在指导思想上,“八五”注意强调综防技术的整体性和配套性,以稻田生态系(水稻、病虫、天敌)为中心,持续压低害虫种群密度,同时开发利用高效、低毒和“无公害”农药,逐步建立农田生态保护体系。　　　　洞庭湖综防基点设在益阳县泞湖乡桔园村。该村是一个以平原地貌为主的湖区村,人口2047人,稻田面积1690亩,主要种植双季稻。根据洞庭湖区生态特点,我们在综合防治的总目标下,正确协调和合理利用自然控制与化

关键词：水稻病虫害防治综合防治

基于VSCMG的卫星动态扫描成像姿态控制研究

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基于VSCMG的卫星动态扫描成像姿态控制研究

空天资源的可持续发展——第一届中国空天安全会议

作者：赵波林刘昆张立国防科学技术大学航天科学与工程学院

本文主要研究卫星仅用横滚机动实现对地动态扫描成像的姿态控制问题。首先分析了动态扫描成像任务对姿态控制的特殊需求。然后建立了其他通道静止仅沿横滚轴机动的简化动力学方程。提出了在一段时间内实现对目标区域反复扫描的姿态机动... 详细信息

本文主要研究卫星仅用横滚机动实现对地动态扫描成像的姿态控制问题。首先分析了动态扫描成像任务对姿态控制的特殊需求。然后建立了其他通道静止仅沿横滚轴机动的简化动力学方程。提出了在一段时间内实现对目标区域反复扫描的姿态机动方案,并估算了该过程所需的控制力矩。设计了一种基于估计力矩和实时姿态的横滚机动控制律,选用了金字塔构型变速控制力矩陀螺陀螺群(VSCMGs)作为卫星的姿态控制执行机构,给出了在控制力矩陀螺(CMG)和反作用轮(RW)两种模式下的操纵方案。最后完成了对整个姿态机动方案仿真验证,仿真结果表明该方案能够满足卫星动态扫描成像的姿态控制需求。

关键词：动态扫描成像姿态控制滚动机动控制律变速控制力矩陀螺金字塔构型陀螺群

来源： cnki会议评论

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稻种资源抗水稻细菌性条斑病鉴定

湖南农业科学 1992年第2期 33-35页

作者：张晓葵肖利人黄河清赵波林李东汉杨念军张燮卿湖南省植保研究所汩罗市农业局茶陵县洣江茶场

水稻细菌性条斑病(Xanthomonas　cam-pestris　***,以下称水稻细条病),主要分布于亚洲热带及亚热带地区,在我国南方多数省份已有发生,我省有近50个县市发生,年发病面积达数十万亩。水稻细条病扩展蔓延迅速,侵染植株叶片,造成叶片变黄枯... 详细信息

水稻细菌性条斑病(Xanthomonas　cam-pestris　***,以下称水稻细条病),主要分布于亚洲热带及亚热带地区,在我国南方多数省份已有发生,我省有近50个县市发生,年发病面积达数十万亩。水稻细条病扩展蔓延迅速,侵染植株叶片,造成叶片变黄枯死,使稻穗空秕粒增加,千粒重下降,对水稻产量构成严重威胁,成为近年来新上升的水稻主要病害。带菌稻种及感病种子是水稻细条病传播侵染的重要因素,因此选育抗病良种是控制该病发生的关键措施之一。1987年以来,我们进行了稻种资源抗病性鉴定,旨在筛选一批抗水稻细条病的抗源,为选育高产、优质、多抗品种提供科学依据。现将1987-1991年抗

关键词：水稻细菌性条斑病

中国式现代化国际话语权的多维建构与提升路径

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湖湘论坛 2025年第1期38卷 66-76页

作者：赵波西北工业大学马克思主义学院陕西西安710129

提升中国式现代化国际话语权,有利于提升中国式现代化的国际影响力、感召力、塑造力,为以中国式现代化全面推进中华民族伟大复兴创造良好的国际舆论氛围和国际话语环境。基于中国式现代化发展的客观实际,需要从话语解释力、话语博弈力... 详细信息

提升中国式现代化国际话语权,有利于提升中国式现代化的国际影响力、感召力、塑造力,为以中国式现代化全面推进中华民族伟大复兴创造良好的国际舆论氛围和国际话语环境。基于中国式现代化发展的客观实际,需要从话语解释力、话语博弈力、话语感召力、话语塑造力四个维度,深刻理解中国式现代化国际话语权的基本内涵。应对百年未有之大变局,需要深刻认识、准确把握中国式现代化国际传播面临的战略机遇和风险挑战,立足于马克思主义中国化时代化的理论成果、中华优秀传统文化的深厚滋养、中国式现代化的伟大实践以及构建人类命运共同体的使命担当,从建构中国式现代化话语体系、发挥多元话语主体的国际传播功能、打造立体高效精准的话语方式、营造中国式现代化国际传播的话语环境等方面,探索提升中国式现代化国际话语权的实践路径。

关键词：中国式现代化国际话语权中华优秀传统文化

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行星轮系竞争失效的寿命预测及试验研究

机械工程学报 2025年第03期 284-324页

作者：汪汉明董庆兵陈壮赵波史修江重庆大学高端装备机械传动全国重点实验室重庆大学机械与运载工程学院中山大学海洋工程与技术学院哈尔滨工程大学动力与能源工程学院

齿轮在传动过程承受着交变载荷的作用，渐开线的特殊结构造成啮合过程中滑/滚比不断变化，以及齿面形貌特征导致摩擦性能的改变，最终引起齿面接触疲劳或齿根弯曲疲劳，行星轮系的服役寿命取决于齿圈、行星轮、太阳轮等各类型齿轮在接... 详细信息

齿轮在传动过程承受着交变载荷的作用，渐开线的特殊结构造成啮合过程中滑/滚比不断变化，以及齿面形貌特征导致摩擦性能的改变，最终引起齿面接触疲劳或齿根弯曲疲劳，行星轮系的服役寿命取决于齿圈、行星轮、太阳轮等各类型齿轮在接触疲劳/弯曲疲劳竞争作用下的最小寿命。针对某直齿行星轮系的传动特点，建立了包括齿圈-行星轮-太阳轮等构件的有限元模型，考虑了循环加载过程中时变参数确定的弹流润滑时变摩擦系数，根据有限元获得的多轴方向弹性场，采用Brown-Miller、Fatemi-Socie、Morrow和Smith-Waston-Topper等临界平面法，评估行星轮系疲劳裂纹萌生位置和竞争失效的寿命分布，同时基于试验测得的齿面硬度梯度拟合得到残余应力水平，并对疲劳寿命公式进行修正。最后，开展同等工况的行星轮系疲劳试验，研究了失效齿轮表面蚀坑的演变过程，并验证模型的有效性和准确性。结果表明，该齿轮箱接触疲劳强度远小于弯曲疲劳强度，Fatemi-Socie方法在评估齿轮接触疲劳寿命具有更高的准确性，太阳轮由于其各齿与不同行星轮依次啮合，因此最先发生接触疲劳，点蚀首先出现在节线靠近齿根的亚表面，考虑残余应力的接触疲劳寿命和位置与试验结果一致性良好。本研究发展的建模方法可为其他类型传动件的竞争失效疲劳预测提供思路。

关键词：行星轮系多轴疲劳竞争失效残余应力寿命预测

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风险感知的氢电耦合微网优化调度方法

电网技术 2025年第1期49卷 93-102,I0049页

作者：安嬴东刘一欣赵波郭力王成山智能电网教育部重点实验室(天津大学) 天津市南开区300072 国网浙江省电力有限公司电力科学研究院浙江省杭州市310014

为提升极端灾害下微网的长周期离网运行能力,提出一种风险感知的氢电耦合微网优化调度方法。首先,结合台风路径模拟和配电网故障概率评估提前感知微网孤岛风险;然后,构建长周期能量-日前功率耦合的多时间尺度优化架构。能量优化确定微... 详细信息

为提升极端灾害下微网的长周期离网运行能力,提出一种风险感知的氢电耦合微网优化调度方法。首先,结合台风路径模拟和配电网故障概率评估提前感知微网孤岛风险;然后,构建长周期能量-日前功率耦合的多时间尺度优化架构。能量优化确定微网未来长周期内的能量调度方案,并为日前优化提供能量储备边界;日前优化结合条件风险价值和随机优化方法,在计及不确定性基础上优化各时段的调度方案。所提方法可实现更长时间范围内微网的运行优化,发挥氢长时储能和电化学储能灵活调节能力。仿真结果表明,相比于传统日前调度方法,所提方法负荷损失降低98%,显著提升了微网应对极端风险的能力。

关键词：微网孤岛风险氢能多时间尺度优化