摘要：为了适应月球探测的特点和要求,提出了一种两轮并列式月球车结构,并分析了其驱动原理和性能.为了更好地适应两轮车系统的视觉导航及多车对接所具备的稳定性需要,设计了一种变驱动半径的两轮并列式月球车系统模型.针对两轮车系统的稳定性进行数学建模,采用变驱动半径结构和状态反馈控制进行仿真,结果表明,变驱动半径结构可以有效地实现两轮车系统的稳定性控制.

摘要：设计了适应月球探测的分箱体可折叠的月球车移动机构,具有很大的柔性和很强的环境适应能力.为解决该移动系统的控制复杂性,基于一定的规则对复杂的月球车非线性模型进行建模,采用有控制约束的准Min-Max模型预测控制,实现从一个位置到另一个位置的运动.通过求解线性矩阵不等式(LMI)的凸优化获得状态反馈控制律,而LMI的可行性保证了闭环系统的稳定性.仿真表明在满足控制约束的条件下,采用预测控制实现对月球车移动系统目标探测是可行的.

摘要：基于微细加工工艺,设计并制备了一种指向性良好的压电复合材料的超声波探测器。该探测器由压电振子、阻尼器、中继板和特高频(UHF)连接器构成。压电振子由4×4个(80μm×80μm×130μm)(长×宽×高)的锆钛酸铅(PZT)压电柱状阵列及阵列缝隙填充环氧树脂而构成。当压电振子施加高频交流电压时,柱状PZT阵列产生纵向伸缩运动,从而产生超声波并向介质辐射。作为填充材料的环氧树脂,能够吸收掉因柱状PZT阵列其他方向振动而引起的噪声,使探测器在纵向上能产生指向性良好的超声波,从而提高了该探测器的灵敏度。测试结果表明,该微压电探测器指向性好,灵敏度高,精度高和抗干扰性好,可应用在泥沙的含水量测量中。

摘要：随着国内外掀起的新一轮的探月高潮,新型的月球车越来越受到人们的关注。本文针对月球探测的特点和要求,提出了一种两轮并列式月球车,并对此月球车的特点和性能进行分析;同时,结合两轮并列式月球车的结构和性能,提出了以两轮并列式月球车为子系统的群控策略以降低月球探测的风险,提高月球探测的效率。

摘要：为给月球车结构设计、运动控制和模拟仿真等提供必要的轮-地相互作用理论模型,基于车轮与松散沙土间的承压、剪切特性理论,建立了鼓形驱动轮与松散沙土相互作用力学模型.通过分析轮-地接触法向应力与切向应力分布,考虑最大法向应力向车轮前方偏移的现象,引入最大法向应力角随滑转率变化的理论公式,分析鼓形轮运动特性指标与松散沙土力学参数及车轮参数间的定量关系.依据松散沙土力学参数测量,指出剪切变形模量与接地比压的定量表达式,通过分析鼓形轮的接地面积,确定对应于载荷的剪切变形模量值.利用月球车车轮运动性能综合测试系统进行了鼓形轮在松散沙土上的滚动力学实验,结果验证了利用该理论模型预测鼓形轮运动性能的可行性.

摘要：针对高超声速飞行器的再入非线性动力学模型,利用SDRE(state dependent Riccati equation)设计姿态控制器。基于奇异摄动理论,把姿态动力学分解成姿态角和姿态角速度跟踪内、外环回路,同时把非线性动力学伪线性化。每个跟踪回路用SDRE获得控制律,考虑到SDRE局部渐近稳定的特点,可以保证系统闭环稳定。最后设计高超声速飞行器飞行控制系统,并在高超声速条件下进行仿真,验证了该方案的有效性。

摘要：针对飞行器再入过程中的复杂多约束,提出一种基于线性矩阵不等式(LMI)约束优化的纵向制导方法.首先对再入飞行器的纵向运动方程伪线性化建模,保证在标准轨道邻域内点点可控,简化了非线性模型;然后在每个制导周期内利用LMI求解有约束的凸优化问题,从而获得在线反馈控制律和全量控制量,用于实际再入轨道的制导;同时给出了切换闭环系统稳定性的证明.仿真结果表明,所设计的制导律对再入初始点状态偏差等具有较强的鲁棒性.