摘要：运用牛顿欧拉法对8根绳牵引的6自由度并联风洞支撑系统建立动力学模型。由于该绳牵引并联机构采用冗余驱动引入过约束,所建立的动力学模型是高度耦合的非线性系统。系统的这一特点使得其动力学模型对应的拉力值是多解的,动力学分析变得更为复杂。该文采用优化算法,运用MATLAB编程,着重对飞行器模型的单自由度振荡运动进行了仿真分析。作为算例,给出了模型做俯仰振荡运动时各绳拉力变化的计算仿真结果。分析工作表明该算法对所提出的6自由度绳牵引并联机构动力学模型寻求可行解的有效性;所得结果对该类绳牵引并联支撑系统的总体设计及其在风洞动导数试验中的应用具有一定的指导意义。

摘要：首先概述了法国航空局SACSO项目关于绳牵引并联机构应用于飞行器风洞试验的研究工作,然后从六自由度绳牵引并联机构的结构设计、运动学及性能分析、工作空间的分析与综合、静刚度分析、运动控制和力控制等六方面,详细分析了六自由度绳牵引并联机构应用于飞行器风洞试验中的关键技术。分析结果表明:六自由度绳牵引并联机构必须根据飞行器的类型,以工作空间大小为依据进行构型设计;其运动控制方案可借用PID控制或自适应控制,其优点是便于动力学模型的线性化和解耦;其力控制方案可借用经典的阻抗控制和力/位置混合控制,但适用于飞行器风洞试验的六自由度绳牵引并联机构的更完善的力控制策略还有待进一步的研究。

摘要：介绍了基于机器人技术的绳牵引并联机构的特点;设计并建造了适用于低速风洞试验的八绳六自由度绳牵引并联支撑机构样机(WDPSS-8),给出其具体的结构参数,分析了该机构的特点及可行性;建立了该系统的运动学位姿逆解模型和静力学模型,完成了运动学逆解的推导,得到已知缩比模型位姿求绳长变化的公式;搭建了相应的绳牵引并联机构的控制实验平台,在此基础上进行了静力学工作空间的分析,通过Matlab编程仿真得到了缩比模型在主位姿处3个姿态角的工作空间;并在此实验平台上进行了缩比模型的三转动自由度姿态变化运动控制,实现了缩比模型运动到指定角度的控制;在此基础上按指定振幅和频率进行了三转动单自由度振荡的运动控制;对运动控制试验结果进行了初步的误差分析。

摘要：提出了一种三自由度风洞虚拟飞行试验模型的绳系并联支撑机构,采用上下各两根绳索牵引飞行器模型,并配合偏航转台模拟飞行器模型的三轴姿态变化,实现3个转动自由度的自由耦合和解耦运动。首先通过螺旋理论的构型设计和自由度分析方法完成该风洞虚拟飞行试验模型支撑机构总体设计;接着通过对支撑平台的结构优化,使得机构运动过程中模型质心与机构转动中心重合,以保证支撑系统的稳定性;最后对该欠约束、可重构、被动驱动的虚拟飞行试验模型绳系并联支撑机构进行运动学和动力学建模,并通过动力学仿真和初步风洞试验,验证了该绳系支撑机构能够满足风洞虚拟飞行试验支撑系统的要求。为发展新型风洞虚拟飞行试验模型提供了新思路,也为飞行器模型的气动力耦合机理和气动参数辨识等风洞试验奠定了基础。

摘要：绳牵引并联机构是将驱动器的运动和力以绳为介质并行转换成动平台的运动和力的装置,其末端执行器的自由度数可定义为机构的结构矩阵的所有旋量正张成的实数空间的维数。指出绳牵引并联机构仅有过运动性的奇异类型,阐明该奇异是一种由于位姿几何的特殊导致动平台的力旋量集合的维数降秩的现象;以一个1R2T机构为例指出了机构的奇异性除了会导致机构失去控制,还会导致绳优化拉力分布的不连续性:以1-2-1型的1R2T 机构为例研究动平台的重力会对机构的奇异性所造成的影响,从而发现即便动平台重力无法消除机构的奇异点, 但却能使各根绳的拉力分布重新得以配置。提出用各个转动自由度相互解耦,而平动运动能得到完全控制的机构是无奇异的这个原理来构造无奇异性的1-2-1型的CRPM(1R2T)、2-3-2型的RRPM-7(2R3T)的方法;提出用对心抓取定理构造无奇异性的2-2型的CRPMs(1R2T)和3-3型的CRPM(2R3T)的方法;提出用3维力封闭抓取定理构造无奇异性的3-3-3型的RRPM-9(3R3T)的方法。

摘要：为了保证用于风洞试验的绳牵引并联机器人支撑系统(wire-driven parallel robot support system,WDPRSS)的末端执行精度,设计一种采用Hamilton-Jacobi Inequality(HJI)定理并基于RBF神经网络补偿的力/位混合控制.通过对WDPRSS的动力学建模分析,选择以位姿作为变量建立WDPRSS的整体动力学方程,将所设计的力/位混合控制代入到整体动力学方程中得到误差闭环系统,对闭环系统进行稳定性分析,结果表明WDPRSS是趋于渐近稳定特性的.对八绳牵引的并联机器人支撑系统进行Matlab/Simulink仿真实验,仿真结果表明所设计的力/位混合控制是正确有效的,满足控制精度要求,并将所设计的力/位混合控制与PD控制进行对比分析.最后,通过样机实验验证所提出控制方案的有效性.

摘要：补气式等离子体合成射流(PSJ)激励器通过在常规激励器的腔体上外接单向阀,增加吸气复原阶段的补气量,提升射流能量。为防止漏气,对单向阀结构进行了特别设计,并在单向阀进气口打开和封闭时,分别测量了激励器射流峰值速度、腔体内部压力,及其放电电压和电流,探究单向阀补气改善射流性能的工作机制。结果表明,单向阀能够显著提高等离子体合成射流性能。射流穿透高度提升达30.0%,射流峰值速度增加达到18.7%,射流作用范围面积扩大达76.3%。但其有效作用频段仍与单向阀的响应频率和承受反向冲击压力的能力及激励器饱和工作频率密切相关。补气工作机制是单向阀补气与放电之间形成正向反馈作用,通过单向阀在吸气复原阶段扩大进气口面积,吸气复原更充分,腔内气压增大,使得气体击穿电压升高,增大能量沉积阶段的放电能量,提高腔内压力,产生更大内外压差,从而提升射流性能。射流喷出后腔内负压更大,也进一步促进了吸气复原,通过单向阀补气的作用更显著。

摘要：为了保证风洞试验绳牵引并联机器人(WTT–WDPR)末端执行器的位姿,提出了一种基于局部模型逼近的自适应径向基(RBF)神经网络控制.采用牛顿–欧拉法建立了飞机模型的动力学方程,并基于动态力矩平衡方程建立了驱动系统的动力学方程.采用RBF神经网络进行了局部模型的逼近设计和控制律设计,并通过构建Lyapunov函数对系统进行了稳定性分析,结果证明WTT–WDPR是趋于渐进稳定的.对WTT–WDPR进行MATLAB/Simulink仿真实验,仿真结果验证了所设计的自适应RBF神经网络控制的正确性和可行性,满足系统控制精度的要求,也为在样机上进行实际应用和技术实现奠定了理论基础.

摘要：针对绳牵引并联支撑系统在风洞试验中的应用,提出一种自适应滑模控制方法以提高飞行器模型动态试验的运动精度.首先,详细分析了系统不确定因素,并重点考虑了气动力与绳弹性变形的影响,重构了系统动力学方程;基于奇异摄动理论,提出一种复合控制律,其中对慢变状态量采用自适应连续非奇异终端滑模控制,对快变状态量采用微分控制;通过李雅普诺夫函数法对系统的稳定性进行了分析,确定了控制律中微分增益项的影响.最后,以两种典型的动态轨迹为例,考虑气动力建模,对所设计控制律进行多参数仿真分析.结果表明该复合控制律可以减小绳弹性以及气动力等不确定性参数对跟踪误差的影响,提高运动控制精度,因此该控制方法有效可行,可为绳牵引并联支撑的动态试验应用提供理论指导.

摘要：本文给出了0～85°,特别是30～85°攻角下横截面形状由矩形过渡到圆形的S形进气扩压管道在自由射流吹风条件下抽气实验的结果。研究结果表明,随着进气攻角α增大,出口处总压损失系数η_σ,旋流系数SC_(60)增大,流量φ则不断减小;总压畸变指数DC_(60)的变化比较复杂,在0～60°攻角范围内,随攻角的增大而增加,在70°左右畸变指数值反而下降,然后在大攻角条件下畸变指数再度增加。因此在亚音速大攻角下考虑进气道与发动机相容性问题时,只考虑压力畸变是不够的,必须考虑影响发动机工作的旋流因索。本实验研究为高机动飞机进气道之设计及其性能之改进提供了参考依据。