摘要：提出了一种自适应鲁棒控制器设计新方法,并运用在阀控缸电液位置伺服系统中.首先,将含有确定、不确定、已知、未知、线性和非线性项的电液伺服系统进行完整地数学建模,以状态空间的形式表出.然后利用本文所提的新方法设计自适应鲁棒控制器和相应的自适应律来处理所建模型中的各项元素.该控制器通过设计一个带有虚拟控制量的控制状态空间表达式并结合状态观测器来获得.设计合适的虚拟控制量,可在任意给定条件下,使所有的系统状态都收敛到所设计的理想状态.接着设计李亚普诺夫函数来证明闭环系统的稳定性.最后建立硬件实验平台与经典自适应鲁棒控制方法进行对比实验验证此自适应鲁棒控制器设计新方法的有效性和优势.

摘要：通过一维计算和准三维计算,对地面重型F级中低热值燃气轮机透平进行了方案设计与优化。由一维优化结果指导准三维计算,并对结果进行优化。计算结果表明,通过一维优化计算,效率提高0.8%,末级更接近轴向出气,在第2、3级静叶流道存在跨声速流动;准三维计算结果中,由于第1级冷却空气量较大,冷却空气掺混损失在总损失中占有较大比例,二次流损失是影响总损失沿叶高分布的重要因素;准三维优化使损失降低,在第3级静叶中,损失较优化前大幅度降低。参考一般F级的透平气动设计的经验,讨论燃气轮机方案设计,探讨如何选择确定一维参数、准三维参数,并进行优化,从而为燃气轮机的透平部分的工程设计提供参考。

摘要：农田土地精细平整是中国现代地面精细灌溉的重要基础,能提高农田灌溉均匀度,改良土壤水盐分布,控制杂草,达到节水增产的效果。应用GNSS(global navigation satellite system,全球导航卫星系统)技术进行土地精细平整具有不受天气影响、测量速度快、工作效率高等优点,具有广泛应用前景。该文结合中国土地平整的实际情况和前期的研究成果,开发了适合国内应用的GNSS控制平地系统,降低了研发的设备成本,优化完善了平地系统的功能。为减少分立设备数量,提高系统集成度,设计了集成控制终端,集成GNSS接收模块、差分电台模块、核心处理平台和阀控制模块,并设计了集成控制终端的外壳,通过可旋转调整支架固定在拖拉机驾驶室内,具有良好的防尘、降温和牢固等优点;为完善地形测量功能,增加了测量轨迹的实时显示,以及农田面积等地势信息的计算,便于指导后续平整作业;优化了基准设计,建立了坡面平整的数学模型,实现了任意坡度坡面平整。优化后的系统主要由集成控制终端、自主差分GNSS接收设备、液压系统以及平地铲运设备几部分构成;以Visual Studio2008为系统软件开发环境,GNSS精细平整集成软件能够实现农田地势测量、基准设计及平整作业等功能。该智能平地系统在中国农业大学上庄试验站进行了长时间平整实验,平面平整后最大高程差从20.9降到10.5 cm,高程标准差从10.6降到5.5 cm,平地误差小于5 cm的测点累积百分比从77%上升到90%左右,平整效果良好。坡面平整的坡度从0.239%降到0.120%,符合设计要求。结果表明,系统工作稳定可靠,作业精度满足土地精细平整要求,适用于在中国推广应用。

摘要：为了满足某型压气机改型设计的需求,提出并推导了基于位置修正的等流管顶切方法,应用此方法对该压气机进口导叶至第2级静叶的5列叶栅进行了顶切设计,通过三维数值计算验证了该方法的可行性,在此基础上进一步分析了顶切对压气机气动性能的影响。结果表明,应用此方法可以根据不同的目标流量实现快速准确的顶切设计,顶切后的压气机在满足流量要求并保持压比基本不变的条件下,在不进行任何优化设计时仍然能够具有较高的气动性能,应用此方法进行顶切设计不会导致严重的流场匹配问题。

摘要：对常用的两种快速传递对准状态模型(ψ角与m_ψ角模型)的等效性进行了分析与证明。在此基础上,针对MEMS-IMU低精度与稳定性欠佳等特性,综合考虑对准精度与算法实时性,建立了11维ψ角与m_ψ角快速传递对准模型。与传统的15维模型相比,新模型的计算复杂度降低了约60%。与此同时,提出了"安装角滤波器+陀螺仪零偏滤波器"的双滤波器并行工作设计思路,并给出了一种抑制器件误差影响与环境干扰的带宽隔离滤波器参数设计方法,提高了传递对准滤波器设计的灵活性与系统鲁棒性。通过飞行试验对传递对准系统模型与设计方法进行了试验验证,结果表明,相较于传统算法,收敛时间减少至30 s以内,传递对准精度提高约40%,有效解决了低精度MEMS-IMU在航空制导武器中的应用问题。

摘要：设计了锚点耦合式双质量块音叉微机械陀螺,分析了结构的模态顺序与振动灵敏度特性。所设计的结构驱动方向采用反平行杠杆机制,检测方向使用四根线弹性梁连接的锚点耦合圆环梁,实现了驱动方向和检测方向模态顺序的优化,其检测方向的同相频率比反相频率提高了30%。建立了音叉式陀螺的二阶振动微分方程,利用坐标变换法得出锚点耦合式比传统耦合式结构的反相和同相振动输出分别降低了74.8%与88.0%,并进行了Ansys仿真分析验证。在不牺牲陀螺灵敏度的前提下,锚点耦合式双质量块音叉微机械陀螺能够很好地实现模态优化和大幅降低振动输出误差。

摘要：为确定10kA直流高温超导电缆(10kA超导电缆)本体和测控系统绝缘水平,讨论了其本体结构特点和电场分布特点以及绝缘水平的影响因素;对Pt100型铂电阻温度传感器进行了耐压、耐流试验;构建了由模型电缆和模拟测控回路组成的系统并对其进行耐压试验。结果表明温度传感器在5kV情况下耐压情况良好,但较大电流容易导致其损坏;高压下普通密封转换端子外壳对温度传感器针脚放电并导致传感器损坏,需设计专用密封端子。研究认为10kA超导电缆本体绝缘设计需适当提高绝缘耐压水平,测控系统浮电位设计满足10kA超导电缆工作状态下的测控需要,但测控系统绝缘设计中需防止产生因高压产生的局部放电电流加载于测量回路,10kA超导电缆系统集成后进行的系统耐压测试表明其绝缘系统满足运行要求。

摘要：为发展负压灌溉中简单实用、高效精确的负压维持方法及其设备,该文设计了一种重液式负压阀(heavy liquid-type negative pressure valve,HLNPV),基本构件包括一个U型玻璃管、一个S型玻璃控压管、一个空心玻璃球以及能在这三者之间进行循环流动的重液—水银,利用水银的静压力维持负压,并且在负压阀和大气之间设计了一个进气速度限制器,利用石蜡油或水覆盖在水银液面上防止其挥发。实验室检测结果表明,在-30 k Pa以内的负压下,HLNPV维持负压的相对误差小于5%。实际田间条件下,以石蜡油作为覆盖液时,大部分HLNPV能够在2~3个月的试验期间内平稳运行,有15.5%的HLNPV在运行了1~3个月后发生水银氧化变黑现象,6.2%的HLNPV因为黑色氧化沉淀物堵塞管道而导致负压维持功能丧失。所有以水作覆盖液的HLNPV在2~4个月的试验期间内均能够平稳运行。该文详细地介绍了重液式负压阀的原理、结构、实际使用效果以及进一步改进的建议,以期为促进负压灌溉设备创新研发提供参考。

摘要：京唐港#36泊位为20万吨级通用散货泊位,采用卸荷式板桩码头结构型式,这是世界上迄今为止设计最大的板桩码头。对于卸荷式深水板桩结构,原有的规范已不再适用,给结构设计带来了一定的困难。基于ABAQUS有限元平台,利用开发的土和结构相互作用软件,对该20万吨级板桩码头初步设计方案进行了三维数值模拟,研究了卸荷式板桩结构的卸荷机理和土与结构的相互作用规律,得到了码头结构的内力和变形等关键设计参数,揭示了码头前墙上的土压力随墙体变形的变化规律,为结构的设计和优化提供了技术支撑。

摘要：在单框架控制力矩陀螺 (SGCMG)系统操纵律的设计中 ,如果考虑框架伺服特性 ,往往假设系统的物理参数是确切已知的。为消除参数的不确定性对操纵性能的影响 ,设计了一种鲁棒操纵律。该操纵律仅采用系统物理参数的预估值 ,根据航天器姿态控制给出的角动量 (或力矩 )指令 ,可直接计算出每个框架驱动系统所需的控制力矩。由于操纵律没有算法奇异 ,在 SGCMG系统不出现运动奇异的情况下 ,可使操纵误差指数收敛至零。同时 ,该操纵律对系统参数变化具有良好的鲁棒性 ,且形式简单 ,易于实现。对应用在航天器上的某 4 - SGCMG系统的仿真结果表明 ,上述操纵律是可行的。