摘要：采用遗传算法几何惩罚函数的方法对空间机械臂制动器电磁线圈温升进行了优化设计.首先针对空间机械臂电磁制动器对电磁力、电流以及磁场强度的限制要求,以温升为目标推导出优化模型.然后针对优化模型约束非线性问题,提出遗传算法结合惩罚函数的优化方法.本方法可在解决全局优化问题的同时保证计算过程中的解总是可行解.优化结果显示,线圈温升大大降低.最后,将制动器置于热真空环境模拟设备中,测出电磁制动器线圈温升曲线.实验结果显示,测得温升值与优化设计得出目标温升值基本吻合,验证了方法及设计的正确性.

摘要：针对传统液压挖掘机工作装置在作业过程中所产生的能量损失,提出了一种油液混合动力挖掘机动臂势能回收系统,以改善挖掘机的燃油与环保性能,分析了影响动臂势能回收利用的主要设计参数,建立了挖掘机虚拟样机模型和液压系统相关元件的数学模型。基于主辅动力源出口压力差分配流量的方法,设计了油液混合动力挖掘机势能回收利用的控制策略。理论分析与仿真结果表明,具有动臂势能回收利用功能的油液混合动力挖掘机能量利用率得到明显提高,系统的操作性能基本不受影响,从而验证了所设计的系统方案和控制策略的有效性。

摘要：设计是设计者运用专业知识和个人经验得出设计决策的过程。目前大多数记录的设计信息只能描述设计结果是什么,而不能表达设计是如何展开的以及为什么按照这种方式进行。针对这一问题,提出设计思考过程模型,不仅能够记录设计步骤和设计决策,还能够描述设计过程背后的设计意图。设计意图是设计者解决设计问题时的目的和打算,包括元意图、设计选项和决策。对设计意图的分类进行详细的讨论,并基于此分类以及意图与操作的关系提出6种设计思考过程片段模式。采用BNF范式对设计思考过程模型进行了形式化表达,并开发计算机辅助设计思考过程建模原型系统Mind Digger。以自动柜员机(Automatic teller machine,ATM)存钱机构的设计过程为例对设计思考过程模型进行了实现和验证。

摘要：依据现有的非完整理论和非线性控制原理,提出了一种新型的单输入双输出非完整传动机构,并将其应用于开链多关节机械手臂上,同时利用非完整系统的特殊属性仅用2个电动机来控制多个关节。运动学分析结果表明,这种多关节机械手臂结构简单,重量轻,易于控制。这种设计为研究开发轻型机器人和多指机械手等方面提供了新的思路。

摘要：丙交酯是两步法合成高分子量聚乳酸的中间原料,为了实现聚乳酸大型工业化生产的目标,先就两步法聚乳酸中间试验的流程和设备进行研究和设计。文章以乳酸催化反应合成丙交酯过程为研究对象,根据乳酸合成丙交酯的过程中各个步骤的反应条件及其生成物的特性,结合连续化生产流程的一般规律,通过物性计算和流程优化,设计了由乳酸合成丙交酯的连续化工艺流程。在此设计基础上,建成了100 t/a规模的中间试验装置。通过中间试验装置的试验运行,证明了文中设计工艺流程的可行性,并具有进一步放大生产的可能性。

摘要：提出了舱外航天服热设计技术的研究内容 ,回顾了国内外在该领域的研究现状 .分析了二维冷 /热宽温度范围内的人体热调节系统、手指温度仿真以及液冷通风系统传热传质过程 ,建立了舱外航天服热设计仿真技术平台 .通过人体热生理实验对该热设计仿真技术进行了验证 .

摘要：本文探讨研究IGCC系统无约束时多变量综合优化设计及其系统性能特性规律。本文通过IGCC系统热力特性分析,确定了系统的独立变量,并基于有关部件通用模型组建了 IGCC系统通用模型,为无燃气轮机母型硬件约束时的综合优化设计奠定了基础。结合典型实例的模拟分析,揭示了有别于现行的有约束的设计优化的系统性能特性规律。从而提出 IGCC系统无约束综合优化分析的新方法。

摘要：为了解决如何选取最优的履带机器人底盘相关参数的问题,创建一个包含履带底盘相关参数的通用履带机器人地面力学模型。选取在软地面进行转弯的履带机器人作为物理模型进行数学建模,在建模过程中,考虑履带推土阻力与地面摩擦力,并引入打滑速度,最终得到了履带转弯过程中所受阻力矩的数学模型。根据正在设计的履带机器人以及其工作环境路面的相关参数进行优化设计,得到了最优的履带宽度、接地长度与两条履带的间距。最后,根据所得到的结果进行了样机的试制与试验,所得结果与理论计算结果相接近。结果表明,所创建的履带机器人通用地面力学模型在进行机器人底盘设计时具有一定的理论指导意义。

摘要：在空间站姿态控制系统设计中,一般采用控制力矩陀螺(CMG)作为执行机构,并假定控制力矩陀螺具有理想的操纵性能。然而,当多个CMG协调工作时,有可能产生运动奇异,以致不能提供期望的控制力矩。为此,针对空间站姿态控制/动量管理系统的线性化模型,设计了一个线性二次型调节器,并利用计算机仿真的手段分析了CMG操纵性能及其对姿态控制/动量管理系统的影响。仿真结果表明,在典型的干扰力矩作用下,CMG操纵性能良好,没有出现奇异现象。同时,设计的姿态控制/动量管理策略可以连续调节CMG角动量使其存储角动量最小,建立空间站指向和CMG动量管理间的折衷。

摘要：在惯性约束核聚变(ICF)实验中,高精度的靶场坐标系统是保证打靶准确性的关键因素。提出了靶场坐标系的建立方法,采用三台CCD监测仪对靶场监测。设计了正八棱柱模拟靶对靶场坐标系进行标定;设计了由显微和准直系统相结合的监测仪光学系统,使监测仪同时具有测量靶位和准直的功能。提出了采用双频激光标定准直光学系统的方法。