摘要：针对平流层底部准零风层特点,提出一种基于风场综合利用进行长时区域驻空的新型平流层浮空器,系统采用南瓜形超压气球体制,建立系统的浮重模型、推阻模型和能源模型,利用迭代算法完成了总体方案设计。在此基础上,建立动力学模型和高度调控模型,针对我国某地风场模型,设计东西、南北方向独立控制区域驻留策略以及基于风场综合利用的协同控制区域驻留策略,通过SIMULINK模块开展区域驻留仿真,并对五种控制模式下的飞行轨迹进行对比分析。

摘要：航空发动机叶片修复往往先采用激光熔覆,然后精密铣削。叶片变形和破损可能造成熔覆材料不足或铣削结果超差。为了给叶身熔覆和铣削提供足够的余量和满足设计要求的目标加工曲面,提出镜像模型驱动的叶身自适应修复曲面重构方法。以叶身设计曲面作为理论模型,以实际待修复叶身的测量值作为实作模型,引入叶身形状公差约束和叶身变形对熔覆和铣削加工的约束,建立了保证叶身曲面设计要求的目标曲面优化模型,并基于镜像模型优化处理熔覆阶段与铣削阶段的目标曲面。通过实例验证了所提优化模型的有效性和必要性。

摘要：针对控制力矩陀螺引起的微振动问题,研究了基于磁流变阻尼器的控制方法。在磁流变阻尼器结构设计的基础上,建立了磁流变阻尼器的动力学模型,提出磁流变阻尼器的半主动控制算法。根据磁流变阻尼器对磁场的要求设计了磁路结构,在Maxwell中完成磁力线和磁感应强度的有限元分析,对系统的振动抑制效果进行了模型仿真。根据所提出的半主动控制算法及基于控制力矩陀螺平台的系统运动方程,在扰动源的激励下通过simulink进行仿真,并搭建了磁流变阻尼器振动实验平台测试其振动抑制效果。仿真及实验测试结果表明,所设计的磁流变阻尼器有效地实现了对控制力矩陀螺微振动的抑制目的。

摘要：为了预报水下航行体运动引起的水力特征尾迹,建立了一种水下航行体兴波尾迹和兴波阻力的快速分析模型,其Rankine源项采用Newman解析法进行求解,提高了计算效率.首先,介绍了该数值模型的理论基础和数值技术;接着,应用Newman细长体对该数值模型进行了系统的验证;然后,详细分析了Newman细长体和Suboff潜艇的兴波特征及其异同点;最后,分析了本数值模型的计算效率.研究表明:本计算模型能较好地预报水下航行体的兴波尾迹和兴波阻力,为水下航行体的型线优化、优良艇型的设计、兴波尾迹的实时预报提供了工程可实践性.

摘要：针对绳系太阳能发电卫星大角度回转机动时太阳能板的振动抑制问题,提出了主姿态控制和边界最优主动振动控制相结合的复合控制方法。基于Lyapunov方法设计的主姿态控制器不但能够使卫星完成姿态机动,而且能够以太阳能板根部的弯曲力矩作为反馈信息,通过改变太阳能板根部的控制力矩来保证挠性结构振动的衰减性。考虑到绳的单侧饱和非线性特性,用非二次型性能指标代替传统的二次型性能指标设计的边界最优控制器能够进一步抑制挠性结构的振动。设计的同时证明了系统的稳定性及控制器的最优性。将该复合控制方法用于绳系卫星大角度单轴回转机动的仿真研究,仿真结果验证了该控制策略的有效性。

摘要：针对开式逆布雷顿循环空气制冷机的热力性能展开理论分析,建立压缩机、膨胀机和回热器3大部件的制冷机系统模型。就部件性能和流程选择、环境温度、制冷温度等系统参数以及压比等设计参数对空气制冷机性能和COP值的影响进行了研究,证明存在着一个最佳的压力比πopt^4使制冷系统的制冷系数最大。提出了进一步提高制冷机效率的改进方案,对系统参数和设计参数进行了优化设计。

摘要：为扩大流速传感器的测量量程和应用范围,设计并制造了一种双加热电阻柔性热膜式微电子机械系统(MEMS)流速传感器,它是由一对加热电阻(也可作为测温电阻)、一对测温电阻和一对环境测温补偿电阻组成。主要对该柔性MEMS流速传感器的测控电路进行仿真设计和风速测试实验研究。基于热温差和热损失的工作原理,使用Matlab/Simulink软件对热敏电阻进行数学建模,并使用Cadence/Pspice软件进行电路仿真分析,设计出了可适用于高速(10~30 m/s)、中速(1~10 m/s)和低速(0~1 m/s)的测控电路系统。风速测试实验实现了0~30 m/s的风速测量,结果表明,传感器的灵敏度最高为32.1 mV/(m/s),在低风速段灵敏度也可达到5.5 mV/(m/s)。该传感器可贴于曲面应用,测量范围广,环境温度适应力强。

摘要：采用半固态流变压铸成形技术研制出Al-Si-Mg铝合金前舱,通过正交法对试验方案进行设计,研究了压射速度(0.2~0.3 m/s)、浇注温度(575~615℃)和压力(240~280 MPa)对铸件平均晶粒尺寸、平均形状因子、力学性能的影响,分析了Al-Si-Mg合金半固态浆料在流变压铸成形过程中的枝晶破碎和晶粒生长特征,讨论了组织与力学性能之间的内在联系及合金强化机理。结果表明,在试验条件下,各工艺参数对铸件组织和力学性能影响的重要性顺序依次为压射速度>浇注温度>压力;随着压射速度升高,浇注温度降低及压力升高,组织中的晶粒趋于细小圆整,屈服强度、抗拉强度和伸长率逐渐提高。优化工艺是压射速度为0.3 m/s,浇注温度为575℃,压力为280 MPa。

摘要：工程中昂贵复杂系统的整机试验通常是小子样的,因此需要结合大量的先验信息进行系统评估,但这可能造成小子样的整机试验数据的信息被淹没。与通常考虑加权的融合方法不同,基于精度评估的正态逆伽玛分布推导了一类Bayes公式,将所有先验信息等价为单个整机试验数据,设计了相应的分布参数,结合等价先验样本量得到推导的后验结果,并给出案例分析了这类Bayes公式的应用范围和合理性。

摘要：针对超高速飞行器多源扰动下高精强鲁棒控制需求,提出了一种自适应模糊超螺旋控制律。首先,给出控制导向的超高速飞行器姿态模型;其次,采用广义超螺旋算法设计控制器,实现滑模变量与跟踪误差的高精收敛;同时,引入高阶齐次观测器估计飞行器复杂扰动,并在控制律中做前馈补偿以提高算法鲁棒性。针对控制增益选取问题,基于模糊算法,通过融合专家经验,建立控制增益与滑模变量直接关联。相较传统自适应方法,该自适应律可实现控制增益快速调节整定,同时兼顾系统响应速度、鲁棒性与抖振抑制需求。最后,以考虑复杂多源干扰的超高速飞行器为对象进行仿真,结果证明了自适应模糊超螺旋控制律的有效性。