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新起点新征程新超越——北京精密机电控制设备研究所所厂联合10周年暨伺服专业发展50周年

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航天工业管理 2010年第6期 32-34页

作者：朱成林孔建平北京精密机电控制设备研究所北京精密机电控制设备研究所党委

2010年5月28日是一个载人航天伺服史册的日子，北京精密机电控制设备研究所（中国运载火箭技术研究院第十八研究所）迎来了所厂联合10周年暨伺服专业发展50周年的重要时刻。有着50年辉煌历史的航天伺服专业及10年来从联合、融合走向和... 详细信息

2010年5月28日是一个载人航天伺服史册的日子，北京精密机电控制设备研究所（中国运载火箭技术研究院第十八研究所）迎来了所厂联合10周年暨伺服专业发展50周年的重要时刻。有着50年辉煌历史的航天伺服专业及10年来从联合、融合走向和谐发展的北京精密机电控制设备研究所又一次站到了新的起点之上。

关键词：控制设备专业发展研究所伺服机电北京中国运载火箭技术研究院载人航天

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火箭游动发动机的增益伺服控制算法

液压与气动 2024年第5期48卷 62-68页

作者：刘慧李博伟王建军北京精密机电控制设备研究所北京100076

现役火箭游动发动机配套的电液伺服机构具有结构高集成化、大摆角行程的特点,其与发动机组成的推力矢量控制系统具有较大非线性,传统的控制方法容易出现大摆角下发散抖动现象。为解决上述问题,同时满足火箭对推力矢量系统的快速性要求,... 详细信息

现役火箭游动发动机配套的电液伺服机构具有结构高集成化、大摆角行程的特点,其与发动机组成的推力矢量控制系统具有较大非线性,传统的控制方法容易出现大摆角下发散抖动现象。为解决上述问题,同时满足火箭对推力矢量系统的快速性要求,提高系统可靠性,建立其推力矢量伺服控制模型,分析出易抖动的原因,并提出了变增益PID与陷波函数补偿的复合数字控制方法。仿真与试验结果均表明,该控制方法有效地抑制了电液伺服机构的非线性因素对系统稳定性的影响,最小稳定裕度提高5~7 dB。

关键词：伺服控制伺服机构控制算法非线性

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声波式机械天线的谐振频率调控方法

国防科技大学学报 2024年第4期46卷 96-103页

作者：崔勇李良亚王琛黄玉平袁志鸿陶云飞北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191 北京精密机电控制设备研究所北京100076

声波式机械天线作为机械天线的重要类型之一,其谐振频率与固有频率高度耦合,而目前声波式机械天线受到材料尺寸限制,谐振频率较高,无法满足甚低频或更低频段的需求。为调控声波式机械天线的谐振频率,对声波式机械天线进行了振动建模,提... 详细信息

声波式机械天线作为机械天线的重要类型之一,其谐振频率与固有频率高度耦合,而目前声波式机械天线受到材料尺寸限制,谐振频率较高,无法满足甚低频或更低频段的需求。为调控声波式机械天线的谐振频率,对声波式机械天线进行了振动建模,提出了增加单边固定约束、增加自由端质量和去除天线部分材料三种方法,并通过有限元仿真对所提方法进行了验证。结果表明,三种方法均能有效调控声波式机械天线的谐振频率,且与解析模型具有良好的一致性。通过应力分布研究了三种调控谐振频率方法对天线辐射的电场强度或磁场强度的影响,对声波式机械天线的设计具有重要参考意义。

关键词：声波式机械天线甚低频固有频率有限元磁电复合材料

节流式燃/氧分离组合固体火箭发动机动态工作过程数值研究

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固体火箭技术 2024年第2期47卷 181-187页

作者：王革杨铭王富祺杨帅关奔哈尔滨工程大学航天与建筑工程学院哈尔滨150001 北京精密机电控制设备研究所北京100076

利用商业软件ANSYS Fluent对节流式燃/氧分离组合固体火箭发动机动态工作过程进行数值研究,揭示该发动机基本动态工作过程以及节流阀作动速度的影响。结果表明,节流阀作动会导致发动机富氧燃烧室压强、节流阀出口质量流量以及发动机推... 详细信息

利用商业软件ANSYS Fluent对节流式燃/氧分离组合固体火箭发动机动态工作过程进行数值研究,揭示该发动机基本动态工作过程以及节流阀作动速度的影响。结果表明,节流阀作动会导致发动机富氧燃烧室压强、节流阀出口质量流量以及发动机推力出现负调现象;节流阀作动速度差异不影响发动机调节后的稳定工作状态;随着节流阀作动速度增大,发动机达到稳定工作状态所需时间逐渐缩短,实现性能调控的响应速度增快,但发动机各参数负调量也随之增大,从而增加了发动机发生振动的风险。

关键词：固体火箭发动机燃/氧分离发动机动态调节过程数值模拟

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高性能伺服电机泵关键技术及挑战

航空学报 2024年第15期45卷 1-25页

作者：吕定翀赵守军曾思付剑胡心童刘会祥苗克非付永领北京航空航天大学机械工程及自动化学院北京100191 北京精密机电控制设备研究所北京100076 控制执行机构技术创新中心北京100076

伺服电机泵是电静液作动器的核心动力和控制部组件,其制约了作动器的极限输出性能。国际知名液压技术研究机构,如穆格、派克等,已推出了用于航空航天和高端民用装备的系列产品。近年来,中国多个科研机构及高等院校对高性能伺服电机泵开... 详细信息

伺服电机泵是电静液作动器的核心动力和控制部组件,其制约了作动器的极限输出性能。国际知名液压技术研究机构,如穆格、派克等,已推出了用于航空航天和高端民用装备的系列产品。近年来,中国多个科研机构及高等院校对高性能伺服电机泵开展了多方面技术研究,取得了一些突破性的进展,但关键技术仍不成熟。从航空航天应用特点出发,结合机器人、航海以及工业设备等多个领域,对高性能伺服电机泵相关研究进行了综述,总结了其发展和应用情况,分析了其在高端应用场景下的高功密、高动态、长寿命、低噪音和智能化等关键性能需求,基于此讨论了其在机理研究、设计理论和组件强化等方面的技术难点,为高性能电静液作动和核心部组件技术的进步提供支撑。

关键词：功率电传电静液作动器伺服电机泵功率密度动态特性集成设计

电池-有源电容脉冲负载供电系统容量优化配置

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电源学报 2024年

作者：杨磊黄玉平陈家伟敖文杰北京精密机电控制设备研究所重庆大学自动化学院

混合供电技术可有效整合不同供电单元的优势，是实现高功率密度脉冲负载供电系统的关键技术之一。针对现有航天伺服脉冲负载供电系统容量大，功率密度低等问题，提出了一种电池-有源电容脉冲负载混合供电系统及其容量优化配置技术。首... 详细信息

混合供电技术可有效整合不同供电单元的优势，是实现高功率密度脉冲负载供电系统的关键技术之一。针对现有航天伺服脉冲负载供电系统容量大，功率密度低等问题，提出了一种电池-有源电容脉冲负载混合供电系统及其容量优化配置技术。首先对系统架构及运行状态进行了分析，确立了优化目标及关键约束条件；其次利用分析法对电池和有源电容的容量进行了优化，确立了脉冲负载功率在电池和有源电容间的分配关系，实现了供电系统的体积最小化。最后，在实验室建立了一台常值功率2.7kW\峰值功率35kW的脉冲负载用供电系统实验样机，实验结果验证了理论分析的正确性。

关键词：脉冲供电系统低频脉冲负载容量配置有源电容

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航天电静液伺服系统复合自适应跟踪控制

航空学报 2024年第15期45卷 26-37页

作者：窦振华国凯黄晓明孙杰左哲清赵守军山东大学机械工程学院济南250061 山东航空学院机电工程学院滨州256600 北京精密机电控制设备研究所北京100076

针对电静液伺服系统自适应控制过程中存在参数收敛速度慢、跟踪性能差、参数辨识过程中持续激励条件苛刻的问题,进行了复合学习自适应位置跟踪控制算法研究。依据电静液伺服系统的动力学模型,采用反步控制和复合学习的方式设计自适应跟... 详细信息

针对电静液伺服系统自适应控制过程中存在参数收敛速度慢、跟踪性能差、参数辨识过程中持续激励条件苛刻的问题,进行了复合学习自适应位置跟踪控制算法研究。依据电静液伺服系统的动力学模型,采用反步控制和复合学习的方式设计自适应跟踪控制器,由跟踪误差和预测误差同时驱动参数估计,从而在间歇激励的条件下保证跟踪误差和参数估计误差的收敛性,通过李雅普诺夫理论证明了控制器的一致稳定性。仿真及实验结果表明,相比于传统自适应控制,该方法不需要油缸加速度信号,且表现出更好的轨迹跟踪效果,经过复合学习,系统跟踪误差下降了50%,并且表现出更高的鲁棒性。

关键词：自适应控制电静液伺服系统复合学习轨迹跟踪参数收敛

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基于傅里叶变换解耦的容错控制方法

导弹与航天运载技术（中英文） 2024年第3期 50-56页

作者：杨毅张中哲赵辉李琪琦徐志书北京精密机电控制设备研究所北京100076 控制执行机构技术创新中心北京100076

在多相电机的容错控制中,对于通过多约束求解获得的较为复杂的非正弦型容错电流一般采用滞环控制方法进行容错控制。电压空间矢量控制相对滞环控制具有转矩脉动小、能量消耗小的优势,在多相电机的控制中更为普遍。为解决非正弦型容错电... 详细信息

在多相电机的容错控制中,对于通过多约束求解获得的较为复杂的非正弦型容错电流一般采用滞环控制方法进行容错控制。电压空间矢量控制相对滞环控制具有转矩脉动小、能量消耗小的优势,在多相电机的控制中更为普遍。为解决非正弦型容错电流不能直接解耦变换以适用于电压空间矢量控制的问题,引入傅里叶变换并将非正弦型容错电流分解为基波电流与三次谐波电流,实现非正弦型容错电流的解耦变换,基于此推导解耦变换矩阵,采用仿真分析的方法来验证处理方法的正确性。结果表明这种处理方法可以解决多相永磁同步电机开路容错控制下的非正弦型容错电流无法直接解耦变换导致的无法直接适用于电压空间矢量控制的问题,以实现降低转矩脉动、提高电机电流平稳性的目标。

关键词：五相永磁同步电机容错控制傅里叶变换解耦电压空间矢量控制

火箭推力矢量控制伺服系统飞行数据高频特征复原方法

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导弹与航天运载技术（中英文） 2024年第2期 42-50页

作者：陀希龙赵迎鑫郝伟一张朋陈克勤北京精密机电控制设备研究所北京100076 控制执行机构技术创新中心北京100076

针对运载火箭伺服系统飞行数据存在高频信息缺失的问题,提出了一种基于小波多分辨率分析的高频特征复原方法。首先,通过小波多分辨率分析提取伺服系统地面热试车试验数据的特征;然后,利用摆角速度信号与高频特征之间的关联性,基于提出... 详细信息

针对运载火箭伺服系统飞行数据存在高频信息缺失的问题,提出了一种基于小波多分辨率分析的高频特征复原方法。首先,通过小波多分辨率分析提取伺服系统地面热试车试验数据的特征;然后,利用摆角速度信号与高频特征之间的关联性,基于提出的特征匹配方法对飞行数据高频特征进行预测;最后,对信号线性叠加以实现特征融合,从而完成恢复飞行数据高频信息的流程。试验验证表明,数据复原结果与基准数据相比具有一致的换向频率规律,所提出的特征复原方法能够有效恢复飞行数据缺失的高频特征,为获取航天伺服产品真实飞行工作剖面特征提供了数据支持。

关键词：特征复原飞行数据多分辨率分析伺服系统运载火箭

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