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航天结构空间组装动力学与控制研究进展

力学进展 2024年第2期54卷 344-390页

作者：吴志刚蒋建平邬树楠李庆军王兴谭述君邓子辰中山大学航空航天学院工业装备结构分析优化与CAE软件全国重点实验室西北工业大学航空学院

空间组装是建造空间站、大型卫星天线、大口径空间望远镜、空间太阳能电站等大型和超大型航天结构的重要手段.然而,航天结构组装过程将面临构型增长、参数变化、轨道-姿态-结构耦合、接触碰撞等复杂的动力学与控制问题,给精准、高效、... 详细信息

空间组装是建造空间站、大型卫星天线、大口径空间望远镜、空间太阳能电站等大型和超大型航天结构的重要手段.然而,航天结构组装过程将面临构型增长、参数变化、轨道-姿态-结构耦合、接触碰撞等复杂的动力学与控制问题,给精准、高效、稳定完成组装任务带来挑战.本文介绍了大型航天结构的动力学建模方法、超大型航天结构特殊的动力学现象、航天结构空间组装过程的动力学建模研究现状;综述了航天结构在轨运行阶段的控制方法、空间组装过程的组装序列规划方法、姿态控制与振动抑制方法研究进展;总结了航天结构组装过程动力学与控制地面模拟试验中的重力卸载、缩比模型设计与试验、非线性与不确定性试验等关键技术.最后,面向未来千米量级超大型航天结构空间组装需求,针对组装过程中结构尺寸、质量和力学参数跃变等特性提出了当前研究工作中亟须解决的几类动力学与控制问题.

关键词：大型航天结构超大型航天结构航天器动力学航天器控制空间组装地面模拟试验

庄礼兴基于“动静”更迭针药结合治疗帕金森病运动并发症经验

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中国针灸 2024年第8期44卷 941-946页

作者：刘鑫许小燕雷苏英刘清吴姝楠廖楷濠庄礼兴广州中医药大学第一临床医学院广东广州510410 广州中医药大学第一附属医院广东广州510410 广东省中医临床研究院广州510410

介绍庄礼兴教授采用针药结合治疗帕金森病运动并发症的经验。庄礼兴教授基于帕金森病运动并发症“动静”更迭的特点,将其分为“动”期、“静”期、“交替”期3个不同时期,采用针药结合、分期治疗帕金森病运动并发症,以靳三针调神针(四... 详细信息

介绍庄礼兴教授采用针药结合治疗帕金森病运动并发症的经验。庄礼兴教授基于帕金森病运动并发症“动静”更迭的特点,将其分为“动”期、“静”期、“交替”期3个不同时期,采用针药结合、分期治疗帕金森病运动并发症,以靳三针调神针(四神针、神庭、印堂、神门、三阴交)为主穴,配手颤三针(合谷、曲池、定颤)、足颤三针(阴陵泉、阳陵泉、太冲)、督三针(大椎、筋缩、命门)等穴组,以羚角钩藤汤、半夏白术天麻汤、八珍汤合补中益气汤、四逆汤合右归丸、小柴胡汤为主方进行治疗,能有效改善帕金森病运动并发症患者的运动症状波动,令其保持平稳的生活状态。

关键词：帕金森病运动并发症靳三针针药结合名医经验庄礼兴

Distributed vibration control of a large solar power satellite

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Astrodynamics 2019年第2期3卷 189-203页

作者： Enmei Wang shunan wu Yufei Liu Zhigang wu Xiangdong Liu School of Aeronautics and Astronautics Dalian University of TechnologyDalian 116024China Qian Xuesen Laboratory of Space Technology China Academy of Space TechnologyBeijing 100094China State Key Laboratory of Structural Analysis for Industrial Equipment Dalian University of TechnologyDalian 116024China School of Automation Bejing Institute of TechnologyBejing 100081China

To deal with the vibration problem of the solar power satellite(SPS),the distributed vibration control approach is investigated in this *** the Multi-Rotary joints SPS as the research objective,the control unit(CU)and the location relationship matrix are rstly de ned for distributed controller design according to the con guration of *** dynamic model of each CU is therefore established based on the nite element *** dynamic model of the whole SPS structure is then developed using the CU models,and is updated along with on-orbit *** distributed cooperative controller,using proportional and di erential feedback and the interaction feedback among adjacent CUs,is proposed to suppress *** close-loop distributed cooperative control system is then achieved by integrating all distributed controllers,and the asymptotic stability is proofed by the Lyapunov's stability *** verify the feasibility of the proposed control system,three numerical cases are nally *** results demonstrate that the distributed cooperative controllers can e ectively suppress vibration during on-orbit assembly and operation after assembly,and the closed-loop system has good fault tolerance.

关键词： solar power satellite vibration control distributed control on-orbit assembly

Passivation remediation of weakly alkaline Cd-contaminated soils using combined treatments of biochar and sepiolite

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Ecological Processes 2024年第1期13卷 40-52页

作者： Yuxin Zhang Shan Gao Hongtao Jia Tao Sun shunan Zheng Shihang wu Yuebing Sun Key Laboratory of Original AgroEnvironmental Pollution Prevention and Control Ministry of Agriculture and Rural Affairs (MARA)/Tianjin Key Laboratory of Agro-Environment and Agro-Product Safety Agro–Environmental Protection InstituteMARA College of Resources and Environment Sciences Xinjiang Agricultural University Rural Energy and Environment Agency Ministry of Agriculture and Rural Affairs

Background Cadmium(Cd) pollution in agricultural soils has become a priority environmental concern globally. A reasonable application of passivators is critical to address the problem. In this study, we examined the remediation effects of rice husk biochar(r BC) and sepiolite(Sep) as single and combined(r BC + Sep) treatments on Cd pollution in a weakly alkaline soil using three maize cultivars(Liyu 16, Zhengdan 958, and Sanbei 218) as test crops. We also explained the mechanisms involved in the remediation *** The pseudo-second-order kinetic equation and Langmuir model could well describe the adsorption process of r BC + Sep for Cd2+. Compared with the control treatment(CK), soil available Cd concentration decreased by 29.51–36.34% under r BC + Sep treatment(p 0.05).Conclusions The application of 0.2% r BC + 0.5% Sep composite passivation material to weakly alkaline Cd-contaminated soil can effectively reduce the Cd concentration of soil and maize.

关键词： Cd Rice husk biochar Sepiolite Passivation restoration Weakly alkaline soil Maize

Attitude Control of a Flexible Solar Power Satellite Using Self-tuning Iterative Learning Control

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Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics 2022年第4期39卷 389-399页

作者： GAO Yuan wu shunan LI Qingjun School of Aeronautics and Astronautics Sun Yat-sen UniversityShenzhen 518107P.R.China

This paper proposes a self-tuning iterative learning control method for the attitude control of a flexible solar power satellite,which is simplified as an Euler-Bernoulli beam moving in *** orbit-attitude-structure coupled dynamic model is established using absolute nodal coordinate formulation,and the attitude control is performed using two control moment *** order to improve control accuracy of the classic proportional-derivative control method,a switched iterative learning control method is presented using the control moments of the previous periods as feedforward control *** the iterative learning control is a model-free method,the parameters of the controller must be selected *** would be undesirable for complicated systems with multiple control ***,a self-tuning method is proposed using fuzzy *** control frequency of the controller is adjusted according to the averaged control error in one control *** results show that the proposed controller increases the control accuracy greatly and reduces the influence of measurement ***,the control frequency is automatically adjusted to a suitable value.

关键词： iterative learning control attitude control solar power satellite fuzzy control

Optimal Attitude Sensor Placement and Modal Frequency Identification of Large Space Structure

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Optimal Attitude Sensor Placement and Modal Frequency Identi...

第40届中国控制会议

作者： Zhiyu Ni Chenchen wu shunan wu Yuhang Zhang Shenyang Aerospace University College of Aerospace Engineering Shenyang Institute of Automation Chinese Academy of Sciences Dalian University of Technology School of Aeronautics and Astronautics

With the flexible vibration influence to attitude signals in large space structure,the issues of modal parameter identification and optimal attitude sensor placement are investigated in this *** constructing corresponding Hankel matrix using on-orbit input and output signals,the modal parameter identification of large space structure is implemented based on the observer/Kalman filter identification（OKID） *** addition,optimal attitude sensor placement of the large flexible structure by using genetic algorithm is also *** numerical simulations,the distributed placement of the attitude angle and angular velocity are discussed by establishing a large plate structure model,and the modal frequencies of the model are identified by the OKID *** simulation results illustrate that the flexible vibration will obviously affect the attitude angular velocity signals and the OKID algorithm can effectively identify most of frequency parameters.

关键词： large space structure attitude sensor placement on-orbit identification modal frequency state space model

来源： cnki会议评论

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在轨组装空间结构面向主动控制的动力学建模

力学学报 2020年第3期52卷 805-816页

作者：王恩美邬树楠吴志刚大连理工大学航空航天学院大连116024 大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室大连116024

在轨组装是未来超大型空间结构最有发展潜力的构建方式之一,组装过程中空间结构尺寸逐渐增长、动力学特性也随之改变,给结构主动控制任务带来了新的挑战.针对这一问题,提出一种在轨组装空间结构面向主动控制的动力学建模方法.首先,建立... 详细信息

在轨组装是未来超大型空间结构最有发展潜力的构建方式之一,组装过程中空间结构尺寸逐渐增长、动力学特性也随之改变,给结构主动控制任务带来了新的挑战.针对这一问题,提出一种在轨组装空间结构面向主动控制的动力学建模方法.首先,建立不同类别组装模块的基础模型库,以用于后续直接调用;然后,定义模块的邻接关系矩阵以描述在轨组装过程中空间结构的变化,并根据在轨组装任务特点,设计了面向分布式控制的智能组件结构形式;在有限元建模方法的基础上提出"节点自由度加载"方法,利用模块的基础模型库与邻接关系矩阵,分别建立智能组件和空间结构整体的动力学模型,该模型可随组装的进行同步自适应更新;最后,以在轨组装桁架结构为例,给出组装碰撞冲击下动力学建模与分布式主动控制数值仿真.结果表明,在轨组装过程中桁架结构整体的动力学特性有明显的变化,主动控制非常必要;基于提出的建模方法,可高效地建立构型多样的在轨组装空间结构动力学模型;智能组件的动力学模型在组装过程中可进一步根据邻接关系矩阵限定更新范围,适用于在轨组装过程中的分布式主动控制系统设计.

关键词：在轨组装超大型空间结构分布式控制智能组件有限元方法

基于一致性理论的卫星太阳能帆板分布式振动控制

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南京航空航天大学学报 2021年第6期53卷 909-917页

作者：周威亚邬树楠王恩美大连理工大学航空航天学院大连116024

针对卫星太阳能帆板的振动抑制问题,本文提出一种基于一致性理论的分布式振动控制方法。首先,依据智能组件的定义建立面向分布式控制的太阳能帆板整体结构动力学模型;然后,根据图论和一致性理论设计抑制帆板振动的分布式控制器,控制器... 详细信息

针对卫星太阳能帆板的振动抑制问题,本文提出一种基于一致性理论的分布式振动控制方法。首先,依据智能组件的定义建立面向分布式控制的太阳能帆板整体结构动力学模型;然后,根据图论和一致性理论设计抑制帆板振动的分布式控制器,控制器由反馈镇定项和一致性协同项两部分构成;基于Lyapunov理论分析闭环系统的稳定性和鲁棒容错能力;最后,设计不同情况的数值算例,验证所提分布式控制方法的有效性。仿真结果显示,基于一致性理论的分布式振动控制方法不但能够有效地抑制卫星太阳能帆板的振动,提高系统的动态性能,还具有良好的鲁棒容错能力。

关键词：分布式控制卫星太阳能帆板智能组件振动控制一致性理论

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高宽恕特质个体的正性面孔注意偏向

中国心理卫生杂志 2019年第7期33卷 535-539页

作者：武舒楠白新文中国科学院心理研究所北京100101 中国科学院大学心理学系北京100039

目的:探索高宽恕特质个体的面孔注意偏向特点。方法:在特质性宽恕问卷得分前后27%的被试中选取高、低宽恕特质个体各28人完成阈上面孔刺激的点探测任务,另外选取高、低宽恕特质各30人完成阈下面孔刺激的点探测任务,考察4组被试对阈上与... 详细信息

目的:探索高宽恕特质个体的面孔注意偏向特点。方法:在特质性宽恕问卷得分前后27%的被试中选取高、低宽恕特质个体各28人完成阈上面孔刺激的点探测任务,另外选取高、低宽恕特质各30人完成阈下面孔刺激的点探测任务,考察4组被试对阈上与阈下正、负性刺激的注意偏向特点。结果:在正性情绪面孔刺激下,高宽恕特质组的注意偏向值大于低宽恕特质组[(22.7±58.1)vs.(12.3±43.9),P<0.01];在阈下的正性情绪面孔刺激下,高宽恕特质组的注意偏向值大于低宽恕特质组[(19.3±46.3)vs.(6.0±66.2),P<0.01]。结论:本研究结果提示,高宽恕特质个体可能有正性面孔注意偏向,且这一偏向在阈下正性刺激条件下仍然存在。

关键词：高宽恕特质个体注意偏向正性情绪面孔