摘要：针对电动汽车运行过程中,电池温度呈现中间高、四周低的分布,从而影响电池使用寿命的问题,以几何平均温度为目标函数,提出基于浮动映射拓扑优化的稳态热传导结构设计方法,通过算例对比分析了单工况和多工况动力电池包的最高温度及温差。分析结果表明,所得到的拓扑构型在多工况时可以有效降低散热过程中的最高温度和温差,使温度分布均匀。最后将该方法运用到动力电池包支撑结构中,结果表明,该方法在有效降低温度的同时,不增加电池包结构的体积,优化了材料的分布,实现了电池包整体结构的轻量化。

摘要：讨论了载体位置不受控、姿态受控情况下,漂浮基柔性空间机械臂关节运动及柔性振动主动抑制的控制问题。由系统动量守恒关系及假设模态法,利用拉格朗日方法建立了漂浮基柔性空间机械臂的系统动力学方程。之后采用奇异摄动理论,将其分解为表示刚性运动的慢变子系统和柔性振动的快变子系统。据此,设计了柔性空间机械臂系统载体姿态及机械臂关节铰协调运动的组合控制器。针对慢变子系统——柔性空间机械臂的刚性运动,设计了分块神经网络控制器,以完成系统参数未知情况下关节空间协调运动的轨迹跟踪;而对于快变子系统——柔性臂的振动,则设计了模糊控制器来主动抑制柔性杆的振动。数值仿真证实了提出方法的有效性。

摘要：讨论载体位置和姿态均不受控情况下,存在外部扰动的参数未知漂浮基柔性空间机械臂系统关节运动的动力学控制问题。由假设模态法,利用拉格朗日方法建立漂浮基柔性空间机械臂的系统动力学方程。以此为基础,针对存在外部扰动和系统参数未知的情况,利用对角递归神经网络逼近柔性空间机械臂系统的逆动力学模型,设计基于对角递归神经网络的控制方案,以控制柔性空间机械臂的关节铰跟踪在关节空间的期望运动轨迹,同时能抑制柔性杆的振动。该方案由于没有专门设计主动控制器抑制柔性振动,因此不需要测量、反馈柔性振动模态,大大简化控制器的结构;无需预知控制对象的精确模型和系统参数,且能克服外部扰动的影响。计算机数值仿真证实所提方案的有效性和可行性。

摘要：该文研究了在本体位置不受控、姿态受控的情况下,漂浮基双臂空间机器人系统惯性空间协调运动的轨迹跟踪问题。针对存在外部扰动和未知系统惯性参数的情况,设计了一种基于模糊基函数网络的自适应调节控制方案。用模糊基函数网络对双臂空间机器人系统建模,利用鲁棒技术处理建模误差和外部扰动在内的不确定性。所提控制方案的特点是:不需要动力学方程中的惯性参数符合线性规律,也无需预知系统的惯性参数;同时可以利用学习规则在线自适应调节模糊基函数网络的所有权值和参数,因此控制方案是灵活的。该文稳定性分析证明了控制方案的全局稳定性和良好的轨迹跟踪性能。仿真算例表明了该方案能有效地控制双臂空间机器人的本体姿态和末端爪手协调地跟踪期望的运动轨迹。

摘要：讨论了载体位置不受控、姿态受控情况下,参数未知漂浮基柔性空间机械臂关节空间协调运动的轨迹跟踪控制问题。依据系统动量守恒关系和拉格朗日第二类方程,由假设模态法,建立了漂浮基柔性空间机械臂的系统动力学方程。以此为基础,针对系统参数未知的情况,设计了一种小波基模糊神经网络的控制方案,以使柔性空间机械臂的载体姿态到达期望位置的同时,机械臂关节铰能够协调地跟踪关节空间的期望轨迹。该方案具有无需预知柔性空间机械臂的模型和系统参数的优点,且网络权值是通过在线学习进行调整,节省了离线训练的时间。系统的数值仿真表明了所提出方案的有效性和可行性。

摘要：基于双向映射神经元网络,讨论了载体位置、姿态均不受控制情况下,漂浮基空间机械臂的运动学控制问题。为此,根据系统几何关系,结合系统动量守恒、动量矩守恒关系,分析、建立了空间机械臂的广义运动雅可比关系。以此为基础,利用双向映射神经元网络及李雅普诺夫直接方法,设计了一种收敛的空间机械臂逆运动学控制方法,以控制空间机械臂的末端位姿朝着惯性空间的期望位姿点运动。提出的控制方法的突出优点在于:既不需要确切知道空间机械臂运动雅可比矩阵的具体结构,也不需要了解系统动力学参数的相关信息。一个作平面运动的自由漂浮两杆空间机械臂系统的数值仿真,证实了方法的有效性。

摘要：讨论了载体位置不受控、姿态受控的情况下,漂浮基柔性空间机械臂系统的轨迹跟踪和振动抑制问题。对系统进行输入输出反馈线性化,并采用奇异摄动理论,得到了慢变子系统和快变子系统。然后,设计了两种时间尺度的模糊逻辑控制器,以控制柔性空间机械臂的载体姿态和机械臂关节铰协调地来完成各自在关节空间的期望运动。慢变子系统用模糊控制来进行轨迹跟踪,而快变子系统用最优线性二次型控制来主动抑制柔性杆的振动。系统仿真结果说明了控制器的可靠性和有效性。

摘要：讨论了本体姿态受控、位置不受控制的漂浮基空间机械臂系统协调运动的动力学控制问题.根据系统位置几何关系、动量守恒关系和第二类拉格朗日方程,建立漂浮基空间机械臂系统的动力学方程.在此基础上,针对系统参数未知的情况,设计了一种采用小波基函数作为模糊隶属度函数的模糊神经网络控制器,以控制空间机械臂的本体姿态和机械臂两关节铰协调地完成各自在关节空间的期望运动.其特点是不要求系统动力学方程关于惯性参数呈线性函数关系,甚至不需要知道系统参数;而且网络权值是采用反向传播算法根据误差进行在线学习,使模糊神经网络获得更强的自学习和自适应能力,同时也节省了离线学习的时间.系统数值仿真的结果证实上述控制方案是行之有效的.

摘要：为了解决厢式半挂车结构性能和轻量化之间的矛盾以降低能源消耗,运用结构优化方法对铝合金厢式半挂车进行轻量化设计。以规格为12 m长的铝合金厢式半挂车为研究对象,采用高强度铝合金替代传统钢材作为厢式半挂车的主要材料,并对车厢底板截面进行设计。通过HyperWorks软件对已应用了铝合金轻质材料的厢式半挂车进行刚度、强度分析,用部分因子设计法筛选设计变量后通过可拓展的格栅序列法进行采样,在此基础上用最小二乘法构建近似模型,最后利用自适应响应面法完成优化设计。结果表明:该方法能够在满足刚/强度要求的前提下,进一步实现车身总体减重6.8%,完成厢式半挂车结构轻量化设计。

摘要：针对某新能源客车车身结构,在建立其有限元模型的基础上,采用ABAQUS/TOSCA软件,在弯曲、极限扭转、紧急制动和急转弯四种典型工况下,对客车车身结构进行拓扑优化设计,得到车身结构最优的传力路径;在此基础上,对客车车身结构进行再设计,得到客车车身梁杆结构骨架,通过弯曲和扭转刚度分析结果表明:再设计后的车身满足设计要求。