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基于在轨组装维护的模块化深空探测器技术进展与应用研究

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深空探测学报 2019年第6期6卷 595-602页

作者：刘华伟李伟杰田百义丁继锋曾福明王耀兵王光远北京空间飞行器总体设计部

在轨组装与维护是航天器在轨服务技术的基本内容,而模块化设计则是实现航天器在轨组装与维护的一项主要支撑技术。调研总结了国外深空探测领域模块化航天器设计以及在轨组装与在轨维护实施的技术进展,主要包括模块化地外行星着陆探测器... 详细信息

在轨组装与维护是航天器在轨服务技术的基本内容,而模块化设计则是实现航天器在轨组装与维护的一项主要支撑技术。调研总结了国外深空探测领域模块化航天器设计以及在轨组装与在轨维护实施的技术进展,主要包括模块化地外行星着陆探测器、大型在轨组装深空探测器、布置于SEL2(Sun-Earth Libration 2)等轨道的超大型在轨组装空间望远镜系统等,分析了深空探测器领域应用模块化设计实现在轨组装与维护的关键技术要素。针对深空探测航天器长寿命、高可靠、特殊推进系统及其设备配套等技术特点与需求,提出一种应用在轨组装与维护技术的火星多任务探测器系统设想,介绍了探测器系统的任务架构、基本组成、轨道策略等,为我国深空探测技术发展以及新型深空探测器研制提供参考。

关键词：航天器深空探测模块化在轨组装在轨维护

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空间机器人系统研制能力体系构建与应用

项目管理技术 2021年第1期19卷 97-100页

作者：许哲唐自新周轶丁袁宝峰王耀兵李大明北京空间飞行器总体设计部北京100094 中国空间技术研究院北京100094

空间机器人是近年来为满足我国航天应用与发展需求而建立的新型专业和新领域。空间机器人系统涉及机械、电子、控制、热控、光学、传感等多种学科,各学科交叉融合,难以开展全物理验证。结合空间站机械臂、月面采样机械臂等型号研制背景... 详细信息

空间机器人是近年来为满足我国航天应用与发展需求而建立的新型专业和新领域。空间机器人系统涉及机械、电子、控制、热控、光学、传感等多种学科,各学科交叉融合,难以开展全物理验证。结合空间站机械臂、月面采样机械臂等型号研制背景,阐述空间机器人系统基础研制能力体系建设和应用,可为类似复杂系统研制提供参考。

关键词：空间机器人空间机械臂能力建设体系构建

SYSTEM AGGREGATION METHOD FOR FAILURE PRONE PRODUCTION LINES WITH UNRELIABLE LIMITED BUFFERS

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Chinese Journal of Mechanical Engineering 2008年第2期21卷 81-86页

作者： LIU Jun RUI Zhiyuan ZHAO Juntian WEI yaobing Key Laboratory of Digital Manufacturing Technology and Application Lanzhou University of Technology Lanzhou 730050 China

Different from traditional aggregation method, the unreliable buffers are originally considered and a more general aggregation method is offered, in which not only the unreliable buffers are considered, but also the probabilities of system states are obtained by a discrete model rather than the continuous flow model of unreliable manufacturing systems. The solution technique is offered to get the system sate probabilities. The method advances the traditional system aggregation techniques. Numerical results specify the extended aggregation method and also show that the unreliable limited buffers have a strong impact on the efficiency of the production lines.

关键词： Hybrid system System aggregation method Unreliable buffers

Stochastic averaging technique for SDOF strongly nonlinear systems with delayed feedback fractional-order PD controller

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Science China(Technological Sciences) 2019年第2期62卷 287-297页

作者： CHEN LinCong LIANG Xiao ZHU WeiQiu ZHAO yaobing College of Civil Engineering Huaqiao University Departments of Mechanics State Key Laboratory of Fluid Power Transmission and Control Zhejiang University

A stochastic averaging technique is proposed to study the randomly excited single-degree-of-freedom(SDOF) strongly nonlinear systems with delayed feedback fractional-order proportional-derivative(PD) controller. The delayed feedback fractional-order PD control force is approximated by an equivalent non-delay feedback control force combining with a quasi-linear elastic force and a quasi-linear damping force. The averaged It? stochastic differential equation for amplitude of the equivalent nonlinear system is derived by the generalized harmonic functions. The analytical stationary probability density function(PDF) is obtained with solving the reduced Fokker-Planck-Kolmogorov(FPK) equation. Two examples of van der Pol oscillator and RayleighDuffing oscillator are studied to illustrate the application and effectiveness of the proposed method. Numerical results display that the proposed method can yield to the high precision, and the time delay could ruin the control effectiveness, but also even amplifies the response of the system more than that of uncontrolled system. Furthermore, the study finds that the parameters of fractional-order α and time delay may cause the stochastic P-bifurcation. It is indicated that the delayed feedback fractional-order PD controller can offer a potentially effective tool for anti-control of stochastic bifurcation

关键词： αstochastic averaging strongly nonlinear system time delay fractional-order PD^a controller

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空间机械臂辅助大质量舱体对接阻抗控制方法

载人航天 2016年第1期22卷 126-131页

作者：莫洋魏博李辉蒋志宏黄强饶炜王耀兵唐自新张晓东张大伟唐玲北京理工大学机电学院智能机器人研究所北京100081 北京空间飞行器总体设计部空间智能机器人系统技术与应用北京市重点实验室北京100094

针对空间机械臂辅助大质量舱体对接任务中,由于大臂展机械臂柔性、控制误差、机械误差等因素,导致末端位置精度差、对接机构偏离对中位带来的对接困难的问题,提出采用阻抗控制的方法。分析了对接任务中的模拟对接机构的特性,发现其受到... 详细信息

针对空间机械臂辅助大质量舱体对接任务中,由于大臂展机械臂柔性、控制误差、机械误差等因素,导致末端位置精度差、对接机构偏离对中位带来的对接困难的问题,提出采用阻抗控制的方法。分析了对接任务中的模拟对接机构的特性,发现其受到的碰撞力与对中位姿偏离方向具有一致性,验证了阻抗控制算法的可行性;针对六维力传感器安装位置距离对接机构较远、惯性力影响严重的问题,提出了六维力信号补偿算法,保证了阻抗控制计算的正确性;进行了仿真实验,结果表明采用阻抗控制算法能在保证对接成功的前提下,有效减小接触力大小。

关键词：阻抗控制空间机械臂力补偿对接控制

单自由度有限循环行走机构运动控制及参数识别

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载人航天 2019年第5期25卷 673-679页

作者：危清清林云成肖轩陈磊刘宾王耀兵空间智能机器人系统技术与应用北京重点实验室北京100094 中国空间技术研究院北京空间飞行器总体设计部北京100094 清华大学航天学院北京100084

针对机器人物理参数的辨识会对目标状态控制产生影响的问题,设计了一种基于模型的反馈控制器,以克服物理参数辨识误差从而实现目标速度的有限循环行走。首先,设计一种组合式无框轮,通过动态规划运动方程进行反馈控制。其次,当假定物理... 详细信息

针对机器人物理参数的辨识会对目标状态控制产生影响的问题,设计了一种基于模型的反馈控制器,以克服物理参数辨识误差从而实现目标速度的有限循环行走。首先,设计一种组合式无框轮,通过动态规划运动方程进行反馈控制。其次,当假定物理参数未知并改为使用预测参数时,进行数值模拟以分析目标的行走速度和其他属性。控制器具有一定的预测误差适应性,所实现的运动速度与目标速度的误差可以控制在0.001%,通过提出的神经网络模型预测物理参数,预测参数的平均误差为1.1%。

关键词：步行机器人神经网络有限循环行走速度控制参数辨识

ZL114A铝合金本构关系与失效准则参数的确定

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爆炸与冲击 2024年第1期44卷 86-105页

作者：谭毅杨书仪孙要兵郭小军湖南科技大学机电工程学院湖南湘潭411201 西北工业大学动力与能源学院陕西西安710129 中国航发南方工业有限公司湖南株洲412002 中国航发湖南动力机械研究所湖南株洲412002

针对航空发动机机匣材料ZL114A铝合金,构建描述该材料在较大温度范围下大变形及失效行为的材料模型。通过万能试验机及分离式霍普金森压杆试验装置测试ZL114A铝合金在常温准静态、高温和高应变率下的力学性能,分析温度和应变率对材料流... 详细信息

针对航空发动机机匣材料ZL114A铝合金,构建描述该材料在较大温度范围下大变形及失效行为的材料模型。通过万能试验机及分离式霍普金森压杆试验装置测试ZL114A铝合金在常温准静态、高温和高应变率下的力学性能,分析温度和应变率对材料流动应力的影响。采用有限元程序和优化算法反求25~375℃内材料的硬化参数,结合高应变率(1310~5964 s^(-1))下材料的动态行为关系,构建包含塑性应变、温度及应变率的经验型本构模型。开展缺口拉伸、缺口压缩等试验并建立相对应的有限元模型,获取材料在不同应力三轴度下的失效应变,标定分段形式的Johnson-Cook(J-C)失效准则参数。通过不同温度下的平板侵彻试验和数值模拟验证失效准则及其参数的有效性。结果表明,ZL114A铝合金具有明显的应变硬化、温度软化及高应变率强化特性;具有应力饱和特征的Hockett-Sherby(HS)硬化模型较为准确地描述材料大变形下的力学行为;构建的材料本构关系可以描述ZL114A铝合金在大应变、宽温度、高应变率下的力学行为;分段形式的失效准则具有预测不同温度下材料失效行为的能力。

关键词： ZL114A铝合金本构关系反求失效准则侵彻

基于主成分分析法的娃娃菜农机农艺融合模式综合评价

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蔬菜 2024年第8期 42-50页

作者：吴利晓曹少娜关耀兵张倩男王克雄马永君宁夏农林科学院固原分院宁夏固原756000 西吉县畜牧水产技术推广服务中心宁夏西吉756200

为找寻娃娃菜膜上移栽最优农机农艺融合模式,为娃娃菜机械化移栽和移栽机械的推广提供参考,以市场畅销娃娃菜益农·皇妃F1为供试材料,设置双行机械移栽和三行机械移栽2种农机农艺融合模式,每种农机农艺融合模式分别设3种株行距,双行机... 详细信息

为找寻娃娃菜膜上移栽最优农机农艺融合模式,为娃娃菜机械化移栽和移栽机械的推广提供参考,以市场畅销娃娃菜益农·皇妃F1为供试材料,设置双行机械移栽和三行机械移栽2种农机农艺融合模式,每种农机农艺融合模式分别设3种株行距,双行机械移栽株行距为15 cm×40 cm、20 cm×40 cm、25 cm×40 cm,三行机械移栽株行距为20 cm×25 cm、25 cm×25 cm、30 cm×25 cm,并分别以人工移栽为对照,从娃娃菜农艺性状、产量、移栽效率和经济效益等方面的15个指标对不同农机农艺融合模式进行综合评价分析。结果表明:双行人工移栽处理(株行距15 cm×40 cm,种植密度133400株/hm^(2))综合评价F值最大,为2.184,综合效益最高,为38654.44元/hm^(2);其次是双行机械移栽处理(株行距15 cm×40 cm,种植密度133400株/hm^(2)),F值为1.548,综合效益为34613.14元/hm^(2);再次是三行人工移栽处理(株行距25 cm×25 cm,种植密度100050株/hm^(2)),F值为1.194,综合效益为35697.54元/hm^(2)。采用机械移栽时,娃娃菜较为适合每垄双行种植模式;机械移栽株行距为15 cm×40 cm,种植密度为133400株/hm^(2)时农机农艺融合效果最好,移栽用时128.44 h/hm^(2),产量为111846.9 kg/hm^(2),经济总产值为67108.14元/hm^(2),经济纯收入为34613.14元/hm^(2)。

关键词：娃娃菜膜上移栽农机农艺融合主成分分析机械化经济性状产量净菜率

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姜黄渣水热炭对饮用水中溴离子去除的研究

应用化工 2024年第7期53卷 1608-1611,1615页

作者：刘海燕张景森殷耀兵刘洋虹冯鑫芳袁琴河北工程大学能源与环境工程学院河北邯郸056038

用废弃物-姜黄渣制备了一种水热炭,用EPMA、FTIR、XRD、BET测试表征了其物化结构。采用静态吸附法研究水热炭添加量、pH值、吸附时间、共存阴离子对饮用水中Br^(-)去除的影响。结果表明,在25℃,pH=7,水热炭添加量0.5 g/L的条件下,吸附60... 详细信息

用废弃物-姜黄渣制备了一种水热炭,用EPMA、FTIR、XRD、BET测试表征了其物化结构。采用静态吸附法研究水热炭添加量、pH值、吸附时间、共存阴离子对饮用水中Br^(-)去除的影响。结果表明,在25℃,pH=7,水热炭添加量0.5 g/L的条件下,吸附60 min,水热炭对5 mg/L Br^(-)的吸附量为5.51 mg/g,去除率55.12%。水热炭对Br^(-)的吸附符合Freundlich等温吸附模型,其吸附过程可以用拟二级动力学模型更好地描述。

关键词：溴离子姜黄渣水热炭吸附影响因素