摘要：针对刚体航天器存在外部有界干扰问题,结合自适应控制方法和滑模控制方法的优点,提出并设计了自适应滑模控制器。由于引入自适应律可以实现对外部干扰的在线估计,提高了控制律对外部干扰适应能力,体现了用自适应滑模方法设计的控制器对外部干扰的鲁棒性。将经典滑模控制器中的符号函数用双曲正切函数替换,消除了系统产生的抖振。最后将设计的控制器应用于航天器姿态跟踪控制中,并用Lyapunov稳定性理论分析了闭环系统的渐进稳定性,仿真结果表明该方法对系统外部干扰的影响具有良好的鲁棒性,设计的该控制策略可以实现高精度航天器姿态跟踪控制。

摘要：针对航天器在进行姿态机动时挠性附件的主动振动控制问题,提出一种基于自适应鲁棒方法和H∞理论相结合的控制方案。为有效地进行振动抑制,主动振动控制器采用H∞状态反馈理论,并且设计时充分考虑由于忽略挠性附件模型高阶模态所带来的结构不确定性,保证振动的快速衰减和方法的鲁棒性。同时,采用自适应鲁棒方法设计姿态控制器,有效地降低干扰和转动惯量不确定性对系统性能的影响,并采用Lyapunov方法分析系统的稳定性。最后,数字仿真结果说明,所提的方法是合理和有效的。

摘要：为实现复合材料带缠绕大拉伸比的工艺要求,提出了非连续带材缠绕.在分析成型工艺过程和可能存在技术难点的基础上,对影响缠绕制品质量的张力、布带拉伸比、布带自动续接及自动纠偏等因素的控制方法及相互作用机理进行了研究.根据缠绕工艺要求,设计出机械装置和控制方案.为验证方案的合理性,在非连续带材缠绕机上做了工艺试验,并对缠绕样件的性能指标进行了对比分析.经应用验证,变张力控制使布带缠绕、布带续接过程具有不同张力,保证整个缠绕过程的恒拉伸比,同时不会使布带在搭接处重新断开,实现了非连续带材的自动化缠绕.

摘要：桩承式加筋体的载荷–变形是复杂的三维力学问题,目前三维理论分析方法尚不完善。鉴于此,以三维情况下方形布桩的加筋体为研究对象,将其视为受上部荷载和桩间土反力共同作用下的空间薄膜,并基于最小势能原理推导了其三维平衡偏微分方程组。鉴于该方程组具有形式复杂及高度非线性的特点,针对荷载均匀分布及无地基反力的情况,应用薄膜分析中的比拟方程法进行求解,据此计算加筋体的变形与拉力,初步建立了一种桩承式加筋体的三维分析方法。最后,通过一个现场试验算例计算和结果对比分析初步验证了三维分析方法的合理性。

摘要：在当今社会,噪声污染已经成为人类健康的一大威胁,如何有效地控制和消除噪声污染一直是科研领域的一个重要话题.本文以开口环嵌套结构为模型,设计并制备了一种声学超材料.通过理论分析、数值模拟和实验测试,发现由于模型内部空腔的强烈耦合共振效应,该超材料可以在低频区域实现接近完美的吸声效应.此外,通过简单地绕轴旋转其内腔开口方向,即可改变该超材料的相对阻抗值,进而在较宽的频带范围内实现对吸收峰位置的可调控制.由于该超材料具有深亚波长的尺寸,因此非常有利于低频吸声器件的小型化和集成化,同时该模型也为宽带吸收器的设计奠定了基础.

摘要：针对具有参数不确定航天器大角度姿态机动的非线性控制问题,提出一种分散保性能控制律。研究刚性航天器大角度机动中航天器姿态控制问题时,忽略挠性模态对其的影响。在对具有参数不确定航天器进行建模的前提下,对模型的性质进行了描述。利用反馈线性化方法将航天器姿态动力学模型变换成三个部分进行分散控制器的综合,设计保性能控制律对航天器模型中参数不确定性进行抑制。由于引入保性能控制律,在补偿参数不确定性的同时还能够满足系统性能指标的要求。仿真实验结果表明,所设计的控制律能保证航天器在不确定性的影响下,精确完成大角度姿态机动,验证了方法的有效性。

摘要：针对带有转动惯量不确定性和干扰的航天器姿态控制问题,提出了一种基于鲁棒自适应方法的解耦控制算法。首先,将航天器模型变换成3个子回路分别进行控制器综合,并利用自适应方法对模型中的不确定参数进行补偿。然后,将外干扰力矩和自适应补偿误差视为复合扰动,通过鲁棒控制算法对其进行抑制,保证了姿态跟踪误差在期望的范围内。最后,数字仿真结果表明了所设计的控制器在处理航天器姿态控制问题的正确性和有效性。

摘要：针对多输入多输出系统研究了输出函数在非线性控制设计中的作用,指出输出函数在非线性控制设计中的一个重要功能是对闭环系统进行极点配置,并提出了一个对非线性控制系统具有一定普适性的输出函数形式。讨论了通过将输出函数选取为多状态量的线性组合形式来实现对系统闭环极点进行配置的方法。在多输入多输出系统中,针对凝汽式汽轮发电机给出应用实例。举例中讨论了通过将输出函数选取为发电机端电压Uf、转子角速度ω、转子角加速度ω、输出有功Pe等状态量的线性组合来设计出具有多性能指标的非线性控制律,以改善系统的动、静态性能。仿真结果表明所提出的控制律不仅能明显地提高发电机的动态稳定性,而且能准确地将发电机的端电压Uf和输出有功Pe控制在其给定值上运行,不会因受扰而发生偏移。这表明所提出的控制律能很好地协调系统的动、静态性能。

摘要：在老龄化引起的船舶结构安全性问题中,裂纹损伤是结构强度衰减的一个重要因素。文章采用逐步加载法对含裂纹损伤的加筋板压缩剩余极限强度进行试验研究。设计六种典型的穿透裂纹损伤加筋板,对损伤试件进行轴向压缩试验。通过改变裂纹尺寸、位置及倾角参数并根据试验观测结果,探讨了不同裂纹参数下加筋板的屈曲破坏特点和对剩余极限强度影响。试验结果表明,不同的裂纹长度以及裂纹位置改变加筋板结构承载力的分布,影响结构应力应变场,进而改变其失效崩溃模式;倾角为45°的裂纹相对于垂直于加筋的裂纹对加筋板结构的剩余极限强度影响较小,此外初始缺陷对结构的剩余极限强度的影响也不容忽视。

摘要：通过建立带有多个悬浮控制器的高速磁悬浮列车系统模型并对其进行动态响应分析,研究多个串级PID控制器协同工作条件下弹性悬浮架的动态解耦性能是否满足系统稳定要求。建立了复杂悬浮架有限元模型,利用模态综合动力凝聚超单元方法生成较低维数的悬浮架动力学模型。离线设计单个串级PID控制算法并给出了稳定参数选择方法,并由此建立多控制器磁悬浮耦合系统模型。使用四阶龙格-库塔算法对系统模型进行仿真计算,绘制了各个悬浮控制器先后悬浮以及悬浮间隙谐波干扰两种情况下各控制器的悬浮间隙动态响应曲线。结果证明悬浮架具有一定的动态解耦能力,但是只能保证鲁棒性较强的单控制器参数能够直接应用于多控制器协同工况。