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近距离多体绳系航天器编队合围捕获小天体方法

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中国科学：物理学、力学、天文学 2024年第3期54卷 108-121页

作者：杨宇黄意新张慧博田浩赵阳哈尔滨工业大学航天学院哈尔滨150001 哈尔滨工程大学机电工程学院哈尔滨150001

面向小天体探测采样任务,针对弱引力环境下小天体深度钻采的进尺力需求,提出一种利用多体绳系航天器编队合围捕获方法.阐述合围捕获方法的任务流程及方法优势.构建多体绳系航天器编队合围小天体的位姿耦合动力学模型,利用对偶四元数理... 详细信息

面向小天体探测采样任务,针对弱引力环境下小天体深度钻采的进尺力需求,提出一种利用多体绳系航天器编队合围捕获方法.阐述合围捕获方法的任务流程及方法优势.构建多体绳系航天器编队合围小天体的位姿耦合动力学模型,利用对偶四元数理论和绝对节点坐标方法,引入相对位姿构型矩阵和绳索连接拓扑矩阵,分别推导航天器编队中节点航天器相对期望坐标系和小天体的相对动力学模型;并探寻二者间变换关系,实现对暗弱环境下不便观测数据的等效替换.最后,开展数值仿真试验与分析以验证动力学模型的正确性与合围捕获方法的可行性.

关键词：绳系航天器编队小天体探测合围捕获对偶四元数

煅烧条件对溶胶-凝胶法合成超细ZrB_(2)粉体的影响

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材料开发与应用 2024年第3期39卷 77-81页

作者：孟佳伟吕艳红崔唐茵白丽徐海森方惠一王鹏山东理工大学材料科学与工程学院山东淄博255000 中国建材检验认证集团淄博有限公司山东淄博255000 山东工业陶瓷研究设计院山东淄博255000 山东硅元新型材料股份有限公司山东淄博255000 国防科技大学新型陶瓷纤维及其复合材料重点实验室湖南长沙410073

ZrB_(2)基陶瓷材料在超高温领域具有广阔的应用前景,为研究煅烧条件对ZrB_(2)粉体的影响,本研究分别以正丙醇锆、蔗糖和硼酸为Zr源、C源和B源,采用溶胶-凝胶法制备ZrB_(2)粉体,研究了煅烧温度、保温时间及氩气流量对ZrB_(2)粉体合成的... 详细信息

ZrB_(2)基陶瓷材料在超高温领域具有广阔的应用前景,为研究煅烧条件对ZrB_(2)粉体的影响,本研究分别以正丙醇锆、蔗糖和硼酸为Zr源、C源和B源,采用溶胶-凝胶法制备ZrB_(2)粉体,研究了煅烧温度、保温时间及氩气流量对ZrB_(2)粉体合成的影响。结果表明,随着煅烧温度的升高,生成物中的杂质相含量逐渐降低,ZrB_(2)相含量逐渐增加。B∶Zr∶C摩尔比为2.85∶1∶7的前驱体粉体在氩气气氛、1550℃下分别保温30、60和120 min后均得到了纯ZrB_(2)粉体。由Scherrer公式计算得到的ZrB_(2)平均晶粒尺寸远小于SEM观测的粒径,表明制得的ZrB_(2)粉体由小晶粒组成。煅烧过程中通入的氩气流量会影响B_(2)O_(3)的挥发程度,进而影响产物的物相组成。

关键词： ZrB_(2) 溶胶-凝胶法煅烧温度显微形貌 B_(2)O_(3)挥发

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熔融石英陶瓷材料介电性能影响因素分析

硅酸盐通报 2024年第2期43卷 666-672页

作者：崔唐茵王鹏刘瑞祥王洪升曹俊倡陈东杰山东理工大学材料科学与工程学院淄博255000 山东工业陶瓷研究设计院有限公司淄博255000 国防科技大学新型陶瓷纤维及其复合材料重点实验室长沙410073

采用凝胶注模成型工艺制备熔融石英陶瓷,通过XRD、SEM和电性能网络分析仪对陶瓷样品的晶体结构、微观形貌、介电性能进行分析,研究了熔融石英陶瓷介电性能的影响因素,为筛选制备石英陶瓷材料最优工艺方案提供依据。研究结果表明:材料制... 详细信息

采用凝胶注模成型工艺制备熔融石英陶瓷,通过XRD、SEM和电性能网络分析仪对陶瓷样品的晶体结构、微观形貌、介电性能进行分析,研究了熔融石英陶瓷介电性能的影响因素,为筛选制备石英陶瓷材料最优工艺方案提供依据。研究结果表明:材料制备工艺一定时,制备不同厚度的石英陶瓷板,平铺烧结,同一块方板沿垂直方向自上而下,密度逐渐下降,密度与介电常数呈正相关,密度每上升0.01 g/cm^(3),介电常数对应上升0.01~0.02,密度对损耗角正切数值影响不大;同一块板同样厚度位置,边角与中间位置的密度几乎没有变化;同一块板,同样厚度方向,介电常数变化不大;石英陶瓷板中引入松香导致试样更致密,密度升高,介电常数随之增大;相同密度的试样,采用不同的介电测试方式计算所得的介电常数有约0.03的偏差。

关键词：熔融石英陶瓷凝胶注模成型坯板厚度坯板密度松香介电性能

基于液-气转化机制软体机械手的设计与位置控制

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机械工程学报 2022年第18期58卷 205-217页

作者：孙敏洁陈松雨李军锋黄永安武汉理工大学机电工程学院武汉430070 华中科技大学机械科学与工程学院数字制造装备与技术国家重点实验室武汉430074

针对现有软体机械手存在形变模型不准确、操作空间小和位置控制精度低等问题,设计出一种液-气相变驱动三关节软体机械手并进行了相应的形变改进模型分析与运动控制试验。建立一种考虑温度与材料自重因素的硅胶形变非线性力学模型且基于... 详细信息

针对现有软体机械手存在形变模型不准确、操作空间小和位置控制精度低等问题,设计出一种液-气相变驱动三关节软体机械手并进行了相应的形变改进模型分析与运动控制试验。建立一种考虑温度与材料自重因素的硅胶形变非线性力学模型且基于该模型完成了机械手的弯曲性能分析,建立三关节机械手末端操作空间的数学模型。而后基于传统刚性机械手的运动学逆解算法,提出一种基于最小驱动能量函数的运动学逆解方法来确定机械手各关节的弯曲角度。通过最小驱动能量函数并利用神经网络算法策略实现了三关节软体机械手末端轨迹的稳定控制,其相对位置距离偏差小于2.8%。通过充分的试验和理论分析,为液-气相变转化驱动软体机械手的后期实际应用提供了理论支撑。

关键词：软体机械手液-气相变驱动器位置控制

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基于事件相机的机器人感知与控制综述

自动化学报 2022年第8期48卷 1869-1889页

作者：粟傈杨帆王向禹郭川东童良乐胡权首都师范大学信息工程学院北京100048 北京理工大学宇航学院北京100081

事件相机作为一种新型动态视觉传感器,通过各个像素点独立检测光照强度变化并异步输出“事件流”信号,具有数据量小、延迟低、动态范围高等优秀特性,给机器人控制带来新的可能.本文主要介绍了近年来涌现的一系列事件相机与无人机、机械... 详细信息

事件相机作为一种新型动态视觉传感器,通过各个像素点独立检测光照强度变化并异步输出“事件流”信号,具有数据量小、延迟低、动态范围高等优秀特性,给机器人控制带来新的可能.本文主要介绍了近年来涌现的一系列事件相机与无人机、机械臂和人形机器人等机器人感知与运动控制结合的研究成果,同时聚焦基于事件相机的控制新方法、新原理以及控制效果,并指出基于事件相机的机器人控制的应用前景和发展趋势.

关键词：事件相机延迟低机器人控制感知与运动新型控制算法

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中点钳位型三电平逆变器并联系统的零序环流抑制策略

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电工技术学报 2023年第S01期38卷 124-135页

作者：徐畅宫金武张国琴代克民查晓明武汉大学电气与自动化学院武汉430072 武汉纺织大学电子与电气工程学院武汉430200

针对中点钳位型(NPC)三电平逆变器并联系统内普遍存在的零序环流问题,该文首先分析模块间环流的通路,建立零序环流的电路和数学模型。根据等效模型阐述零序环流各成分的产生机制,并对零序环流进行定量分析。定义零序环流的三类具体成分... 详细信息

针对中点钳位型(NPC)三电平逆变器并联系统内普遍存在的零序环流问题,该文首先分析模块间环流的通路,建立零序环流的电路和数学模型。根据等效模型阐述零序环流各成分的产生机制,并对零序环流进行定量分析。定义零序环流的三类具体成分:通态零序环流、开关零序环流及混合零序环流。对于不同类别的零序环流,提出共享直流侧中线和改进型LCL滤波器的硬件措施及准比例积分谐振(PIR)控制器的软件措施去抑制对应环流成分的高频、低频分量;另外,针对改进型LCL滤波器中交流滤波电容中点和直流侧电容中点连接电缆上有较大高频电流的缺陷,提出载波移相控制下模块共用滤波电容的优化方案,在保证环流抑制效果的同时将奇数次开关频率的高频纹波转移到共用电容上,实现奇数纹波分量的自动抵消,使连接电缆上的电流减小近50%;最后,仿真与实验结果验证了所提环流抑制策略的可行性。

关键词：三电平中点钳位型逆变器逆变器并联系统零序环流抑制准比例积分谐振控制模块共用滤波电容载波移相控制

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战场环境信息保障数字孪生建设构想

测绘地理信息 2024年

作者：张红萍邵振峰吴长枝齐晓飞武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室海军工程大学电子工程学院西安测绘研究所

数字孪生地球是物理世界地球实体在数字空间孪生运行的数据模型，是数字地球与物联网、云计算、人工智能等新一代信息技术的深度融合。数字孪生虚拟世界重建并精准映射的物理世界数字化模型体可以支撑作战指挥以及行动主体多层面感知战... 详细信息

数字孪生地球是物理世界地球实体在数字空间孪生运行的数据模型，是数字地球与物联网、云计算、人工智能等新一代信息技术的深度融合。数字孪生虚拟世界重建并精准映射的物理世界数字化模型体可以支撑作战指挥以及行动主体多层面感知战略、战术、战役的战场环境信息，具有支撑不同层级作战行动主体一致洞察战场环境态势的能力，是支撑任务式指挥、高效机动以及精准火力控制等作战行动的前沿技术。本文介绍了战场环境信息保障概念、内容，并在智慧战场建设背景下，围绕天空地海战场环境信息感知网、战场环境信息数字孪生认知空间、战场环境信息智能服务共享3个方面，阐述了战场环境信息孪生保障建设的基本框架。同时，从理论挑战、数据支撑以及技术支撑方面论述了战场环境信息孪生保障面临的问题和挑战。所提战场环境信息孪生建设构想可为智能化作战样式下的战场环境信息保障提供思路。

关键词：数字化战场智慧战场战场环境信息保障数据底座数字孪生

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地外天体着陆自主避障制导技术研究进展

宇航学报 2023年第12期44卷 1785-1796页

作者：朱圣英杨贺黄翔宇崔平远北京理工大学宇航学院北京100081 深空自主导航与控制工业和信息化部重点实验室北京100081 北京控制工程研究所北京100094 空间智能控制技术全国重点实验室北京100094

基于地外天体软着陆探测任务的需求,阐述了地外天体着陆自主避障制导技术的研究进展。首先对典型的地外天体着陆探测任务进行回顾与分析,并总结了着陆避障制导面临的形貌复杂多样、控制资源受限、避障精度要求高、星载计算资源有限等挑... 详细信息

基于地外天体软着陆探测任务的需求,阐述了地外天体着陆自主避障制导技术的研究进展。首先对典型的地外天体着陆探测任务进行回顾与分析,并总结了着陆避障制导面临的形貌复杂多样、控制资源受限、避障精度要求高、星载计算资源有限等挑战与难点。在此基础上,从自主障碍评估和自主障碍规避两个方面梳理了着陆避障制导的研究现状。最后,结合未来地外天体探测任务需求,对着陆避障制导技术的发展方向进行了展望。

关键词：地外天体探测地外天体着陆自主障碍评估自主避障制导

低对称性二维ReS_(2)及其异质结的化学气相沉积法制备及性质

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化学进展 2022年第6期34卷 1440-1452页

作者：张辉王珊珊余金山国防科技大学空天科学学院新型陶瓷纤维及其复合材料国防科技重点实验室长沙410073

二维硫化铼(ReS_(2))是一种晶格对称元素少,纵向仅有原子级厚度的层状结构功能纳米材料。其晶体结构的低对称性使二维ReS_(2)具有丰富的各向异性理化性质,在微纳光子学、触觉传感器和各向异性电子器件等领域前景广阔。该类材料的应用开... 详细信息

二维硫化铼(ReS_(2))是一种晶格对称元素少,纵向仅有原子级厚度的层状结构功能纳米材料。其晶体结构的低对称性使二维ReS_(2)具有丰富的各向异性理化性质,在微纳光子学、触觉传感器和各向异性电子器件等领域前景广阔。该类材料的应用开发依赖于高质量的合成和对其性质的深刻理解。本文首先从金属含铼前驱体、非金属含硫前驱体以及基底工程三个方面归纳了化学气相沉积法可控制备二维ReS_(2)的各种手段和生长机制。随后,按照合成步骤分“一步法”和“两步法”介绍了ReS_(2)水平和纵向异质结的制备最新进展。最后,综述了ReS_(2)在各向异性光学和电学方面的性质。本文还对二维ReS_(2)合成和性质研究的挑战和机遇提出了展望。

关键词：二硫化铼化学气相沉积法异质结低对称性各向异性