摘要：针对风洞6自由度并联支撑机器人,利用单支链D-H参数方法和摄动法建立了其运动误差模型,编写了误差模型仿真程序。根据风洞实验所需的6种典型运动模式,分析了不同模式下并联支撑机器人输出运动位姿的误差,得到了典型运动模式的误差变化规律。在风洞并联支撑机器人的构件设计和装配过程进行了针对性的误差控制,使设计和制造的并联支撑机器人精度达到了风洞实验的要求,并通过在风洞实验中嵌入与运动误差仿真类似的误差估算程序,再对风洞实验中被试模型的位姿误差进行补偿,实验证明这种方法提高了风洞实验数据的精度。

摘要：根据6_PUS并联机构的力螺旋平衡方程,采用支链力分解方法推导了该机构的力雅可比矩阵,进而得到其运动雅可比矩阵。由运动雅可比矩阵得到了6_PUS并联机构发生奇异的条件,并以奇异条件为基础归纳了该机构二类奇异的几何特征。为了便于在全工作空间中研究机构的奇异位姿,提出了一种更能反映机构运行需求的奇异域概念,作为研究机构奇异位姿和避免奇异的基础,建立了奇异域的数学表达式。通过仿真研究获得了6_PUS并联机构在全工作空间内2类奇异域的分布,提出了避免机构进入奇异域和发生奇异的方法,为该机构的设计提供了参考。

摘要：采用雅可比矩阵条件数方法在并联机器人全域工作空间内,对影响6_PUS风洞并联支撑机器人性能指标的主要结构参数进行了优化分析。通过仿真发现该机器人动平台、球铰位置、拉杆长度、平行梁宽度等参数对其运动性能有较大的影响,总体上看6_PUS并联机器人的加速度性能要好于速度性能,而要使机器人获得最佳的综合性能,则需要对这些参数进行综合优化。通过对这些参数和性能关系之间的全面考虑,最后选定了并联机器人的主要设计参数,使机构性能达到了设计的要求。

摘要：根据地外星体探测取心钻具的功能要求,研制出一种具有阻隔环的新型结构钻头,以解决取心钻头取心率低的问题。对主、副切削具在取心过程中使星壤产生的失效形式进行分析,并建立切削模型和星壤侧向失效模型。根据郎肯被动土压力原理,建立阻隔环对星壤样心的阻隔模型。以月球土壤为例,分析副切削具的结构参数对取心率的影响。试验结果表明有阻隔环结构的钻头能有效地提高星壤取心率。研究结论可为我国探月工程月面采样钻头的设计提供理论依据。

摘要：建立了月球次表层取心钻具功耗模型,制备了与真实月壤物理机械参数相近的模拟月壤作为被钻对象,通过钻进取心实验对理论模型进行验证,得到取心钻具的功耗特性曲线并确定低能耗钻进规程。实验结果表明,取心钻具钻进功耗理论模型能够正确反映实验曲线的变化趋势,可依据模型对钻具的钻进功耗进行预估。以保证高取心率为前提,在阻力矩允许范围内,适当降低钻具回转转速,可使取心钻具的钻进功耗降低。

摘要：对月球次表层钻取采样外螺旋钻杆的输土阻力进行理论分析。基于散体力学中连续介质假设,建立钻杆回转输土阻力矩模型。利用该模型分析钻杆直径、螺旋升角等结构参数与输土阻力矩变化的关系,给出参数选择范围。以钻杆输土所消耗的功率为目标,以钻杆结构参数为变量,对钻杆结构参数进行优化设计,使优化后的钻杆平均输土功率降低了30.5%。对结构优化后的钻杆输土阻力进行测试试验,验证了钻杆输土阻力矩随深度增加而变大的趋势。研究成果能为月球次表层采样钻杆设计提供理论依据。

摘要：根据风洞对直升机尾桨实验支撑装置的要求及负载特点,设计了尾撑装置俯仰角α和偏航角β的液压伺服系统,建立了与系统相适应的数学模型。基于液压系统原理图和仿真软件AMESim,针对液压伺服系统设计中的响应速度、位置伺服精度、以及油缸入口软管长度和自锁液控单向阀的开启速度对系统的响应影响等问题进行了仿真。仿真发现通过正确选用伺服阀的型号规格、PID控制器的参数,并控制油缸入口软管的长度和直径等措施可以使系统的性能满足尾桨支撑装置的要求。

摘要：针对多个自主水下机器人(AutonomousUnderwaterVehicles,AUVs)编队问题,为了减少多AUV频繁通信造成的能量消耗,提出一种基于分布式动态事件触发的领导者-跟随者一致控制算法.设计一个包含广义位置和载体速度的辅助变量简化AUV模型.同时基于滑模变结构控制、一致性理论及动态事件触发策略,设计了分布式编队控制器,保证系统在存在外部扰动的情况下可实现一致控制目标.证明了所提出的控制算法没有Zeno现象.数值仿真验证了所提出定理的正确性和控制算法的有效性.

摘要：针对共轴双旋翼飞行器的研制,设计了基于STM32微处理器和姿态传感器的姿态控制系统;并针对经典比例-积分-微分(PID)控制对于共轴双旋翼飞行器这种强耦合的非线性系统的控制稳定性不足的问题,提出了一种带积分自适应因子的串级PID控制算法。仿真实验和飞行试验表明:相比于传统PID控制,带积分自适应因子的串级PID控制算法具有较快的稳定时间和较小的超调量,提高了系统的稳定性和自适应能力,所设计的姿态控制系统应用于共轴双旋翼飞行器具有理想的控制效果。