摘要：针对液体大幅晃动、通信资源受限的充液航天器姿态控制系统,提出一种自适应滑模控制与事件触发机制相结合的控制策略。首先,针对固-液耦合的充液航天器姿态控制系统,选用滑模变结构控制来削弱液体大幅晃动的非线性影响,并设计自适应更新律在线估计不确定参数来提高系统的鲁棒性。然后,考虑星载计算机资源的限制,设计相对阈值的事件触发机制来决定控制输入信号的更新,从而减少控制器与执行器之间的信号更新对通信网络的占用。最后,仿真结果表明,在液体大幅晃动下,所提控制策略不但可以使航天器姿态控制系统最终收敛到任意小的界内,而且可以减少96%的控制信号传输,减轻航天器的通信负载。

摘要：针对目前软体夹持器缺乏螺旋缠绕变形的理论研究及传统多指软体夹持器夹持力不足的问题,开展了针对纤维增强结构的仿生软体夹持器螺旋缠绕变形特性的研究,提出了一种新的封闭式抓取方式。首先,设计了仿生软体夹持器,该夹持器由软体夹持装置、软体夹持套、紧固套及连接装置组成。其次,基于Mooney-Rivlin模型建立了驱动压强与驱动器螺旋缠绕变形后端面扭转角度的非线性数学模型,并对夹持器封闭式抓取的末端闭合特性进行了分析。然后,开展了单元驱动器螺旋缠绕变形的仿真及实验,结果证明了理论模型的正确性。最后,进行了仿生软体夹持器封闭式抓取实验。结果表明:封闭式仿生软体夹持器具有较大的负载能力及良好的目标适应性。

摘要：根据汽车的工作特点,结合空气弹簧的充放气特性,设计了汽车运行姿态控制系统及其控制策略.为了提高汽车的侧向稳定性,设计了空气悬架刚度调节控制器,在侧倾危险状况下,及时调整空气悬架的刚度,提高了汽车的侧向稳定性,减少了汽车侧翻事故的发生.为了满足常规工况下的工作装置需要,设计了车身水平位置调节控制器,控制车身的水平位置.在汽车行驶速度为80 km.h-1、方向盘转角为200°的情况下进行仿真试验,汽车左侧空气悬架的刚度上升了12.5%,右侧空气悬架刚度下降了13.3%,汽车侧倾角稳定在4.1°.结果表明汽车运行姿态控制系统能够较好地控制汽车运行姿态.

摘要：提出了一种可将光散射信息整合到干涉相位成像系统的设计方法。建立了均质细胞、单核细胞、双核细胞模型,通过分析样品的相位分布信息快速定量提取样品的形态特征,确定了样品的亚结构特征。通过红细胞和中性粒细胞实验,指出了结合散射信息的必要性和优势。研究结果验证了所提系统的可行性,并提出了改进方向。该系统结构简单、便于操作,为细胞形态结构特征的快速无损检测提供了参考。

摘要：以猪粪及庭园垃圾为材料,在一种可测定堆肥物理结构参数的装置上,研究了温度对堆肥物料可压缩比、孔隙比以及渗透性的影响。结果表明,温度由20℃升到60℃,堆肥物料弹性模数(β)由3.08×10-4上升到8.01×10-4m2·N-1,因而影响堆体的可压缩比、孔隙比以及渗透性等物理结构参数,这种影响随堆肥物料的不同而异,因此,在进行堆肥高度设计时,应充分考虑温度可能对堆体物理结构参数的影响,使堆肥设计更科学合理。

摘要：以中国新疆国际会展中心张弦屋盖为例,分析不同分段施工对大型张弦桁架结构设计的影响,建立了考虑不同分段施工方法的设计模型,采用基于状态非线性的有限元单元生死法对设计模型的计算结果进行分析.结果表明,在统一的零状态以及有限的预应力张拉控制目标条件下,结构预应力状态下张弦桁架的拉索内力、滑动端位移及拉索张拉控制力需结合具体的分段施工来确定;承载能力极限状态下,一次成型设计方法得到的支承柱的应力比偏小,设计结果偏于不安全;滑动端极限位移与分段施工方法密切相关,传统一次成型设计方法得到的结果偏小,致使滑程的设计结果偏于不安全.

摘要：针对再制造系统中存在的多重不确定性使瓶颈工位具有动态性,给瓶颈工位的预测与改善带来困难的问题,以再制造系统为研究对象,考虑因回收件质量不确定导致的再制造率、零件退出率及加工时间的动态变化,提出有效产出时间这一瓶颈指数;采用离散事件仿真模拟系统运行过程,获得各工位瓶颈指数的实时数据,实现动态瓶颈的可视化;采用正交试验方法研究回收件质量与瓶颈工序及系统性能的内在联系。以车床主轴再制造系统为例,完成动态瓶颈分析的案例研究。结果表明:回收件质量的不确定性对系统瓶颈及其他性能有显著影响。所提瓶颈指数和动态瓶颈分析方法为再制造系统的设计和瓶颈分析提供了有效的依据。

摘要：在微流控系统中,利用超顺磁性粒子实现对目标物的捕获、分离和检测在生物分析领域具有广泛的应用前景。然而,粒子快速、准确的自动化传输是片上生物分析面临的重大挑战。为了解决上述问题,本文研究了粒子在微流控系统中的建模与运动控制。首先,设计了一种带有锥形尖端铁芯的电磁线圈,并推导了电磁线圈的磁场分布的模型;然后,建立了微流控芯片内粒子的动力学模型,采用高增益扩张状态观测器来估计和抑制模型参数的不确定性和环境干扰,并建立了闭环运动控制系统;最后,通过实验进行验证。实验表明,本文提出的模型和控制方法可实现微流通道中超顺磁性粒子在不同环境中的识别、跟踪和运动控制,运动的平均误差最大为3.37μm,均方根误差最大为4.29μm。

摘要：针对自动导引车系统单向导引路径网络设计问题提出一种混合遗传算法。建立综合考虑空载和负载总路程的路径网络设计模型,并对路径网络进行预处理,以降低算法复杂度;遗传算法采用二进制编码,每位染色体都对应一条路径的方向;为提高遗传算法的收敛速度,在选择、交叉和变异后增加了禁忌搜索操作;为保持种群的多样性,在形成新一代种群时采用基于海明距离的小生境淘汰运算。实验结果表明,与传统遗传算法和禁忌搜索算法相比,所提算法具有更好的整体性能。

摘要：为提高风力发电系统最大功率跟踪(MPPT)运行的工作性能与可靠度,针对系统潜在的执行器部分失效故障、未知扰动偏差故障等不确定问题,提出一种MPPT滑模主动容错控制方法。通过滑模观测器(SMO)重构实际系统的执行器故障,并将故障观测估计项引入MPPT容错控制律。为削弱控制器输出幅值的抖振,平滑输出转矩,提高跟踪精度,采用高阶滑模控制(SMC)设计MPPT容错控制器,形成风力发电系统在线故障诊断和容错控制的集成。采用Lyapunov方法证明闭环控制系统的全局稳定性。通过与常规线性PID以及1阶和2阶SMC控制进行MPPT跟踪控制性能对比仿真实验,验证该控制器实现最大功率跟踪控制的良好效果和强的执行器故障容错能力。