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SiC/SiBCN-Si_(3)N_(4)复合材料力学性能研究

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宇航材料工艺 2024年第2期54卷 143-152页

作者：王泽璇胡兆财刘彬谭指解维华哈尔滨工业大学航天学院哈尔滨150001 北京宇航系统工程研究所北京100076

为了深入了解SiC/SiBCN-Si_(3)N_(4)材料微观形貌与高温力学行为,建立科学可靠的定量表征方法,本文使用多种表征手段对SiC/SiBCN-Si_(3)N_(4)材料进行定量观测,首先进行材料孔隙率及密度的测试,随后进行材料高温原位力学性能测试并对材... 详细信息

为了深入了解SiC/SiBCN-Si_(3)N_(4)材料微观形貌与高温力学行为,建立科学可靠的定量表征方法,本文使用多种表征手段对SiC/SiBCN-Si_(3)N_(4)材料进行定量观测,首先进行材料孔隙率及密度的测试,随后进行材料高温原位力学性能测试并对材料损伤机理进行了分析,最后基于试验数据构建了一种可解释的深度学习模型,实现了材料高温非线性本构关系预测。样件力学性能分析结果表明:平均应力预测误差为0.27%~0.59%、平均应变预测误差为1.96%~3.41%;同时通过量化分析明确了影响力学性能的因素依次为温度、偏轴角度、孔隙率及密度。本文实现了不同环境温度、偏轴角度与外载荷作用下SiC/SiBCN-Si_(3)N_(4)宏观力学性能的预测,可为陶瓷基复合材料高温本构模型的建立提供新思路。

关键词： SiC/SiBCN-Si_(3)N_(4)复合材料结构特征观测力学性能深度学习

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卫星激光通信精跟踪时滞预补偿技术(特邀)

激光与光电子学进展 2024年第7期61卷 119-124页

作者：陈阳赵子达张书哲陈奕辛俞达于思源哈尔滨工业大学仪器科学与工程学院黑龙江哈尔滨150001 北京宇航系统工程研究所北京100072

对卫星激光通信跟踪系统的组成以及控制方式进行分析,总结精跟踪控制过程中时滞来源,对精跟踪系统时滞环节对最终跟踪精度以及稳定性的影响进行分析并通过系统优化提高精跟踪精度。在不损失系统功能的基础上通过优化程序处理逻辑精简精... 详细信息

对卫星激光通信跟踪系统的组成以及控制方式进行分析,总结精跟踪控制过程中时滞来源,对精跟踪系统时滞环节对最终跟踪精度以及稳定性的影响进行分析并通过系统优化提高精跟踪精度。在不损失系统功能的基础上通过优化程序处理逻辑精简精跟踪系统中的时滞环节,消除变长时滞、减少定长时滞,实现精跟踪系统时滞缩短,在此基础上提出一种鲁棒预估控制算法,减少定长时滞对精跟踪系统带来的不利影响。结果表明,精简时滞环节后精跟踪系统的跟踪误差与原来相比从4.1μrad减少到2.3μrad,采用鲁棒预估控制算法后,在匹配延时存在误差的情况下,跟踪误差从4.1μrad减少到2.6μrad,系统跟踪精度分别提升43.9%和36.6%。在精跟踪系统中采用鲁棒预估控制算法进行试验,精跟踪的跟踪精度可达1.9μrad。

关键词：卫星激光通信精跟踪系统时滞补偿预估控制

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液体运载火箭贮箱箱底厚度设计准则及轻量化

哈尔滨工业大学学报 2024年第8期56卷 17-23页

作者：周宁吴瀚枭杨海鹏关威北京宇航系统工程研究所北京100076 哈尔滨工业大学航天学院哈尔滨150001

为进一步实现液体运载火箭贮箱箱底结构轻量化,在实际工况的约束下,综合现役箱底的载荷特点(贮箱箱底厚度参数和火箭运行内压值的理论关系),对贮箱箱底的结构进行参数化。提出剩余强度系数作为贮箱箱底的设计载荷指标,结合工况建立了箱... 详细信息

为进一步实现液体运载火箭贮箱箱底结构轻量化,在实际工况的约束下,综合现役箱底的载荷特点(贮箱箱底厚度参数和火箭运行内压值的理论关系),对贮箱箱底的结构进行参数化。提出剩余强度系数作为贮箱箱底的设计载荷指标,结合工况建立了箱底厚度设计准则,剩余强度系数不小于1时满足工程需要,并以此对箱底厚度进行优化。根据设计准则可以建立开口与箱底厚度的关系,更精确的给定设计箱底临界厚度值。建立的箱底厚度设计准则可以对已设计完成的贮箱箱底进行内压承载能力进行验算。运用实际工况数据验证了设计准则的可用性,并提出了旋压型箱底的厚度分区轻量化方法。此外,根据贮箱箱底管路接口、传感器接口各方面输入输出的交互影响,建立了贮箱箱底开口多约束评估模型。通过参数化平台实现方法的具体实用性及自动化建模。结果表明,旋压型箱底的厚度分区轻量化方法可以实现箱底平均减重约30%。参数化平台和自动化建模为提高贮箱箱底设计效率提供了一种新的方法。

关键词：液体火箭贮箱箱底厚度设计准则箱底轻量化参数化平台自动化建模

基于网络药理学及分子对接技术研究槐花的抗肥胖作用机制

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食品工业科技 2024年

作者：赵钜阳方胥伟顾丽雅杨斐然高世勇李文兰哈尔滨商业大学药物工程技术研究中心哈尔滨商业大学药物研究所博士后科研工作站哈尔滨商业大学旅游烹饪学院

目的：通过网络药理学结合分子对接对槐花作用于肥胖的机制进行了研究和探讨。方法：使用TCMSP平台对槐花活性成分及靶点进行检索，利用Uniprot数据库对靶点进行校对，收集肥胖疾病相关靶点，使用Venny2.1构建槐花靶点和肥胖靶点交集图... 详细信息

目的：通过网络药理学结合分子对接对槐花作用于肥胖的机制进行了研究和探讨。方法：使用TCMSP平台对槐花活性成分及靶点进行检索，利用Uniprot数据库对靶点进行校对，收集肥胖疾病相关靶点，使用Venny2.1构建槐花靶点和肥胖靶点交集图。通过String12.0对槐花和肥胖交集靶点进行蛋白质相互作用网络分析（PPI），并采用Cytoscape3.7.2绘制槐花-肥胖靶点PPI网络图。在Metascape平台对槐花关键活性成分和肥胖疾病的靶点进行GO及KEGG通路富集分析，使用AutoDockTools 1.5.7和PyMOL2.1.1对筛选出的靶点进行分子对接和可视化处理。结果：槐花具有70个能够作用于肥胖疾病的相关靶点，主要活性成分包括槲皮素、山奈酚、异鼠李素、β-谷甾醇，核心靶点涉及AKT1、IL6、PPARG等。GO富集分析显示，槐花活性成分通过对有机氮化合物、对脂质及脂多糖反应等生物过程发挥抗肥胖作用。KEGG通路分析得到脂质和动脉粥样硬化、AGE-RAGE、HIF-1、IL-17等多条信号通路具有抗肥胖作用。分子对接结果表明槐花核心活性成分和对应靶点对接结果良好。结论：本研究表明槐花通过多靶点、多成分、多通路发挥抗肥胖作用，并为进一步研究槐花有效成分和分子作用机制提供理论依据和方法。

关键词：槐花关键活性成分肥胖网络药理学分子对接

应用变速控制力矩陀螺的航天器姿态自适应控制

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哈尔滨工业大学学报 2024年第4期56卷 1-11页

作者：林子杰陆国平吕旺吴宝林李化义哈尔滨工业大学卫星技术研究所哈尔滨150001 上海卫星工程研究所上海201109

为提高敏捷挠性航天器在轨连续机动的快速性和高稳定性,应用变速控制力矩陀螺(variable speed control moment gyroscopes,VSCMGs)作为姿态控制执行机构,提出了一种将观测器与自适应控制结合的姿态控制律与VSCMGs复合操纵律。考虑到机... 详细信息

为提高敏捷挠性航天器在轨连续机动的快速性和高稳定性,应用变速控制力矩陀螺(variable speed control moment gyroscopes,VSCMGs)作为姿态控制执行机构,提出了一种将观测器与自适应控制结合的姿态控制律与VSCMGs复合操纵律。考虑到机动过程中挠性模态及精确惯量不可知,采用模态观测器和转动惯量估计器对不可测的状态或参数进行辨识,辨识结果用于精确估计前馈补偿力矩,利用Lyapunov分析方法证明了闭环控制系统的稳定性。鉴于VSCMGs实际使用的力矩分配能力、避奇异能力、轮速平衡能力与末态框架角定位能力,分别设计了加权伪逆操纵律与3种对应的零运动。基于雅可比矩阵条件数提出了末态框架角的优选方法,给出了VSCMGs零运动在机动过程不同阶段的部署方案。结果表明:通过连续姿态机动数值仿真验证了所提算法的有效性;VSCMGs在连续机动过程中平滑切换模式,在不同的机动阶段实现了相应功能。模态观测值和惯量估计值在多次机动后收敛至真值附近,经过参数辨识后的控制器使航天器在机动末端更快更稳地达到指向精度要求。

关键词：变速控制力矩陀螺姿态机动挠性航天器自适应控制模态观测

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卫星激光通信精跟踪时滞预补偿技术（特邀）

激光与光电子学进展 2024年第7期 127-132页

作者：陈阳赵子达张书哲陈奕辛俞达于思源哈尔滨工业大学仪器科学与工程学院北京宇航系统工程研究所

对卫星激光通信跟踪系统的组成以及控制方式进行分析，总结精跟踪控制过程中时滞来源，对精跟踪系统时滞环节对最终跟踪精度以及稳定性的影响进行分析并通过系统优化提高精跟踪精度。在不损失系统功能的基础上通过优化程序处理逻辑精简... 详细信息

对卫星激光通信跟踪系统的组成以及控制方式进行分析，总结精跟踪控制过程中时滞来源，对精跟踪系统时滞环节对最终跟踪精度以及稳定性的影响进行分析并通过系统优化提高精跟踪精度。在不损失系统功能的基础上通过优化程序处理逻辑精简精跟踪系统中的时滞环节，消除变长时滞、减少定长时滞，实现精跟踪系统时滞缩短，在此基础上提出一种鲁棒预估控制算法，减少定长时滞对精跟踪系统带来的不利影响。结果表明，精简时滞环节后精跟踪系统的跟踪误差与原来相比从4.1μrad减少到2.3μrad，采用鲁棒预估控制算法后，在匹配延时存在误差的情况下，跟踪误差从4.1μrad减少到2.6μrad，系统跟踪精度分别提升43.9%和36.6%。在精跟踪系统中采用鲁棒预估控制算法进行试验，精跟踪的跟踪精度可达1.9μrad。

关键词：卫星激光通信精跟踪系统时滞补偿预估控制

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卫星激光通信精跟踪时滞预补偿技术研究

激光与光电子学进展 2024年

作者：陈阳赵子达张书哲陈奕辛俞达于思源哈尔滨工业大学仪器科学与工程学院北京宇航系统工程研究所

对卫星激光通信跟踪系统的组成以及控制方式进行分析，总结在精跟踪控制过程中时滞来源，对精跟踪系统时滞环节对最终跟踪精度以及稳定性的影响进行分析并通过系统优化提高精跟踪精度。首先在不损失系统功能的基础上通过优化程序处理逻... 详细信息

对卫星激光通信跟踪系统的组成以及控制方式进行分析，总结在精跟踪控制过程中时滞来源，对精跟踪系统时滞环节对最终跟踪精度以及稳定性的影响进行分析并通过系统优化提高精跟踪精度。首先在不损失系统功能的基础上通过优化程序处理逻辑精简精跟踪系统重的时滞环节，消除变长时滞、减少定长时滞，实现精跟踪系统时滞缩短，在此基础上提出一种鲁棒预估控制算法，减少定长时滞对精跟踪系统带来的不利影响。最终结果表明，精简时滞环节后精跟踪系统的跟踪误差与原来相比从4.1μrad减少到2.3μrad，采用鲁棒预估控制算法后，在匹配延时存在误差的情况下，跟踪误差从4.1μrad减少到2.6μrad，系统跟踪精度分别提升43%和36%。在精跟踪系统中采用鲁棒预估控制算法进行试验，精跟踪的跟踪精度可达1.9μrad。

关键词：卫星激光通信精跟踪系统时滞补偿预估控制

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悬吊式重力补偿系统随动控制技术与实验研究

系统工程与电子技术 2024年

作者：王旭刘延芳佘佳宇袁秋帆齐乃明哈尔滨工业大学航天学院哈尔滨工业大学苏州研究院上海宇航系统工程研究所

针对悬吊式重力补偿系统对负载水平运动响应慢、随动偏差测量不可靠、负载运动易激起吊索谐振等问题，提出了基于齿轮导轨驱动、正交激光倾角测量的水平位置跟随方案。为实现随动偏差的高频、精确测量，采用正交安装的激光传感器测量出... 详细信息

针对悬吊式重力补偿系统对负载水平运动响应慢、随动偏差测量不可靠、负载运动易激起吊索谐振等问题，提出了基于齿轮导轨驱动、正交激光倾角测量的水平位置跟随方案。为实现随动偏差的高频、精确测量，采用正交安装的激光传感器测量出线口吊索相对距离，通过标定转换得到吊索偏角。通过对系统各部分建模分析及实际测量结果，设计陷波器抑制吊索谐振，实现高动态、高精度水平随动控制。实验结果表明，随动系统可以跟随被试人员的各种复杂运动，最大跟随速度大于2 m/s，且保持吊索最大偏差不超过1.4°，能够满足地外微低重力环境模拟的需求。

关键词：微低重力模拟主动二维随动跟踪动力学建模陷波器设计

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响应面法优化高顺式虾青素的制备工艺研究

食品与发酵工业 2024年第5期50卷 234-242页

作者：马永强隋佳琦黎晨晨马调梅哈尔滨商业大学食品工程学院黑龙江哈尔滨150028

天然存在的虾青素多为全反式构型,但顺式构型的虾青素具有更好的生物活性且更易被人体选择性吸收。为研究高顺式虾青素的制备工艺,该实验采用微波加热法对虾青素进行虾青素异构化,以全反式虾青素为原料,乙酸乙酯为溶剂,虾青素顺式占比... 详细信息

天然存在的虾青素多为全反式构型,但顺式构型的虾青素具有更好的生物活性且更易被人体选择性吸收。为研究高顺式虾青素的制备工艺,该实验采用微波加热法对虾青素进行虾青素异构化,以全反式虾青素为原料,乙酸乙酯为溶剂,虾青素顺式占比为评价指标,采用单因素及响应面试验优化了虾青素异构化。得出制备高顺式虾青素最佳条件为:催化剂为异硫氰酸甲酯60 mg/mL,虾青素溶液质量浓度1.5 mg/mL,微波温度69℃,微波功率600 W,微波时间22 min。最佳条件下虾青素总顺式占比为49.34%,该研究有利于提高虾青素顺式比例,为虾青素用于功能性食品打下理论基础。

关键词：虾青素异构化微波加热乙酸乙酯顺式占比