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柔索牵引并联机构的静刚度分析

机械工程学报 2010年第3期46卷 8-16页

作者：李辉朱文白中国科学院国家天文台北京100012

对柔索牵引并联机构的静刚度进行分析,推导静刚度的一般理论计算公式。结果表明,柔索牵引并联机构的静刚度矩阵可分解为两项:k1是动平台位姿变化产生的静刚度,与索张力相关;k2是索的位形变化产生的静刚度。柔索牵引的完全约束定位机构(C... 详细信息

对柔索牵引并联机构的静刚度进行分析,推导静刚度的一般理论计算公式。结果表明,柔索牵引并联机构的静刚度矩阵可分解为两项:k1是动平台位姿变化产生的静刚度,与索张力相关;k2是索的位形变化产生的静刚度。柔索牵引的完全约束定位机构(Completely restrained positioning mechanism,CRPM)或过约束定位机构(Redundantly restrained positioning mechanism,RRPM),其静刚度主要取决于k2,仅与索的弹性性能和索力作用的雅可比矩阵相关,而与索张力的大小无关。对于柔索牵引的欠约束定位机构(Incompletely restrained positioning mechanism,IRPM),由于柔索悬链线的影响,其静刚度不仅与索的弹性性能和雅可比矩阵相关,而且与索张力的大小有关。通过一平面3自由度RRPM的算例和代表IRPM的500m口径球面射电望远镜馈源悬索支撑系统的静刚度比较分析,证明了关于静刚度理论计算模型的有效性。

关键词：柔索牵引并联机构静刚度 500m口径球面射电望远镜

FAST大跨度索牵引运动控制系统全过程仿真分析

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高技术通讯 2012年第2期22卷 192-197页

作者：孙京海朱文白李辉中国科学院国家天文台北京100012

分析了500m口径球面射电望远镜（FAST）使用柔性索牵引加之二次位姿精调机构的支撑方案在实现接收机的大范围精确运动时对结构和控制系统设计带来的巨大挑战，在现有概念方案的基础上，建立了馈源支撑系统在原型尺度上的完整机构和环境... 详细信息

分析了500m口径球面射电望远镜（FAST）使用柔性索牵引加之二次位姿精调机构的支撑方案在实现接收机的大范围精确运动时对结构和控制系统设计带来的巨大挑战，在现有概念方案的基础上，建立了馈源支撑系统在原型尺度上的完整机构和环境扰动模型，提出了相应的控制策略，并设计了控制器模型来实现精确定位与指向功能。利用全过程数值仿真分析方法，研究了系统的动力学响应以及各种扰动参数对控制效果的影响。仿真结果显示，现有的馈源支撑设计具备良好的控制性能，验证了方案的可行性，并为进一步的优化设计提供了参考依据。

关键词：射电望远镜柔性索牵引 Stewart并联机器人运动控制全过程仿真

500m口径球面射电望远镜进舱缆线连接机构的设计及其静力学分析

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机械工程学报 2010年第7期46卷 7-15页

作者：李辉朱文白潘高峰中国科学院国家天文台北京100012

由于500 m口径球面射电望远镜(Five-hundred-meters aperture spherical radio telescope,FAST)的馈源舱与地面之间是柔性连接,其包含动力电缆和信号光缆在内的缆线进舱连接机构的设计较为困难。针对FAST馈源舱是由悬索支撑的特殊结构形... 详细信息

由于500 m口径球面射电望远镜(Five-hundred-meters aperture spherical radio telescope,FAST)的馈源舱与地面之间是柔性连接,其包含动力电缆和信号光缆在内的缆线进舱连接机构的设计较为困难。针对FAST馈源舱是由悬索支撑的特殊结构形式,对3种可能的缆线进舱连接机构的设计方案进行分析比较,并从静力学角度分析悬架于支撑索上的缆线质量对于支撑索张力和舱倾斜角所造成的不利影响。为求解舱-索系统的静力学和工作空间优化问题,从3种设计方案中选择进舱连接通道的支撑索悬链线方程进行分析和求解,建立悬链线参数与舱体静力平衡方程的关系。计算结果表明,3种缆线进舱连接机构的设计方案的不利影响均较小,从力学角度均具备可行性条件。

关键词： 500 m口径球面射电望远镜馈源支撑缆线连接机构静力学分析优化

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FAST望远镜馈源舱精度分析研究

机械工程学报 2017年第17期53卷 36-42页

作者：姚蕊李庆伟孙京海孙才红朱文白中国科学院国家天文台北京100012

500 m口径球面射电望远镜(Five-hundred meter aperture spherical radio telescope,FAST)馈源舱主要用于实现馈源的精调定位,馈源舱的精度控制机构即其内部的Stewart平台,根据控制方案可将馈源舱的精度分析研究简化为该Stewart平台的... 详细信息

500 m口径球面射电望远镜(Five-hundred meter aperture spherical radio telescope,FAST)馈源舱主要用于实现馈源的精调定位,馈源舱的精度控制机构即其内部的Stewart平台,根据控制方案可将馈源舱的精度分析研究简化为该Stewart平台的精度分析研究。根据馈源舱实际工况及控制方案,提出三类馈源舱定位精度主要影响因素,基于索驱动控制误差分析及舱索耦合情况,分析得到为避免舱索耦合而形成的馈源舱控制残差;考虑馈源舱的低刚度性,基于Stewart平台控制方案及结构变形分析参数,采用蒙特卡洛与区间分析方法得到结构变形造成的馈源舱定位误差;分析馈源舱实际测量手段得到测量误差,最终得到三类影响因素下馈源舱定位精度综合评估值。通过建立半物理仿真模型,使用仿真软件模拟实际工况及舱索耦合特性,以实际的馈源舱内机构为试验对象,试验验证了馈源舱精度分析的准确性,并为馈源舱后续调试及应用提供了必要的控制参数和参考。

关键词：射电望远镜 Stewart平台精度分析半物理仿真

基于现场总线的大射电望远镜计算机监控系统设计

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计算机工程与应用 2002年第6期38卷 251-253,256页

作者：英向华朱丽春朱文白中国科学院北京天文台北京100012

文章针对500米口径球面射电望远镜FAST控制系统的特点,说明了基于现场总线计算机监控系统的整体设计思想与实现方法。从系统可靠性、可维护性和性能价格比等方面综合考虑,深入分析了系统的体系结构、软硬件设计。并通过大射电望远镜FAS... 详细信息

文章针对500米口径球面射电望远镜FAST控制系统的特点,说明了基于现场总线计算机监控系统的整体设计思想与实现方法。从系统可靠性、可维护性和性能价格比等方面综合考虑,深入分析了系统的体系结构、软硬件设计。并通过大射电望远镜FAST控制系统实验进一步验证了系统设计的思想。

关键词：大射电望远镜计算机监控系统现场总线 LonWorks总线天文学

大射电望远镜新构型的结构优化设计、虚牵索的抑制分析及风致振动实验研究

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机械科学与技术 2007年第5期26卷 610-614页

作者：汤奥斐仇原鹰段宝岩南仁东朱文白西安电子科技大学机电工程学院西安710071 中国科学院国家天文台北京100012

大射电望远镜馈源柔索支撑系统是一类大跨度柔索并联机器人(WDPR)。为了抑制悬索虚牵和馈源舱的风致振动,提出了在此机器人的动平台上增加盛液容器的结构新方案。首先,运用Guldin定理确定轮胎状附加容器中液体体积在并联机器人的不同俯... 详细信息

大射电望远镜馈源柔索支撑系统是一类大跨度柔索并联机器人(WDPR)。为了抑制悬索虚牵和馈源舱的风致振动,提出了在此机器人的动平台上增加盛液容器的结构新方案。首先,运用Guldin定理确定轮胎状附加容器中液体体积在并联机器人的不同俯仰角度处的静态分布规律,进而建立此机构的力学模型;其次,建立WDPR非线性两层优化模型,并应用遗传算法获得LT500 m附加容器结构的优化参数;最后,从数值分析和实验两种途径分别检验新方案克服悬索虚牵和抑制风振的效果。分析与实验结果表明与原构型相比,该结构方案能够抑制悬索的虚牵和风致振动。

关键词：大射电望远镜柔索并联机器人振动控制 Guldin定理双层规划虚牵风致振动

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基于SMC的异步电机全阶磁链观测器研究

微电机 2021年第6期54卷 84-88页

作者：朱文白邓歆南京工业大学电气工程与控制科学学院南京211816

针对异步电机无速度传感器控制系统,提出了一种基于滑模控制(SMC)的改进型异步电机全阶磁链观测器方法。该方法利用全阶磁链观测器来辨识转速和估计转子磁链,并设计出滑模转速控制器来代替传统PI转速控制器,不仅能减小低中高速时系统转... 详细信息

针对异步电机无速度传感器控制系统,提出了一种基于滑模控制(SMC)的改进型异步电机全阶磁链观测器方法。该方法利用全阶磁链观测器来辨识转速和估计转子磁链,并设计出滑模转速控制器来代替传统PI转速控制器,不仅能减小低中高速时系统转速动态响应的超调量,还能缩短进入稳态值的时间,增强系统的鲁棒性。仿真结果表明该算法的有效性。

关键词：异步电机全阶磁链观测器滑模控制

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大跨径钢桥面环氧沥青铺装典型病害研究

现代交通技术 2013年第5期10卷 23-25页

作者：朱文白张辉潘友强江苏润扬大桥发展有限责任公司江苏镇江212115 江苏省公路运输工程实验室江苏南京211112 江苏省交通科学研究院股份有限公司江苏南京211112

随着铺装使用年限的增长以及高温重载等恶劣的使用条件,国内大跨径钢桥环氧沥青铺装出现了较为严重的早期病害。文章采用多功能检测车以及人工调查等方式对环氧沥青铺装的病害类型、分布特征进行调查研究,并从荷载、温度、养护技术和钢... 详细信息

随着铺装使用年限的增长以及高温重载等恶劣的使用条件,国内大跨径钢桥环氧沥青铺装出现了较为严重的早期病害。文章采用多功能检测车以及人工调查等方式对环氧沥青铺装的病害类型、分布特征进行调查研究,并从荷载、温度、养护技术和钢箱梁顶板挠度等方面分析了大跨径环氧沥青钢桥面铺装病害的成因。

关键词：钢桥面铺装环氧沥青病害类型病害成因养护技术

大射电望远镜巨型柔性并联机构悬索分析及简化

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天文研究与技术 2013年第1期10卷 77-84页

作者：黄亮朱文白唐晓强中国科学院国家天文台北京100012 清华大学精密仪器与机械学系北京100084

给出了悬链线的精确解析表达式,并在此基础上给出了一种抛物线简化模型。为了在求解巨型柔性并联机构的逆解时,避免因悬链线超越函数而引入的非线性,提出了赝曲线模型。赝曲线模型只关注钢索的索长和支点的受力,给出了索长与支点受力的... 详细信息

给出了悬链线的精确解析表达式,并在此基础上给出了一种抛物线简化模型。为了在求解巨型柔性并联机构的逆解时,避免因悬链线超越函数而引入的非线性,提出了赝曲线模型。赝曲线模型只关注钢索的索长和支点的受力,给出了索长与支点受力的简洁表达式。通过对赝曲线模型和抛物线模型的比较,指出赝曲线模型的结论与一类抛物线模型是一致的。数值算例验证了赝曲线模型的准确性和有效性。

关键词：大射电望远镜柔性并联机构悬链线