摘要：为解决磁悬浮球系统模型不确定性和易受外部干扰影响的问题,提出一种基于终端滑模干扰观测器的全局快速终端滑模控制(GFTSMC)方法.首先,分析了磁悬浮球系统的数学模型并建立动态方程;然后,设计终端滑模干扰观测器(TSMDO),用以观测和估计系统所受到的扰动,经证明,该观测器对扰动的估计误差能在有限时间内收敛;其次,为克服系统不确定性和外部干扰的影响,设计了基于终端滑模干扰观测器的全局快速终端滑模控制器,可以实现系统的全局快速收敛,所设计的控制律不含切换项,能削弱抖振,以提高系统的抗干扰性和鲁棒性;最后,对所提出的TSMDO-GFTSMC进行了仿真验证,结果表明:与基于扩张状态观测器的连续滑模控制方法相比,采用本文方法,磁悬浮小球的起浮响应时间缩短0.38 s,位移偏差减小90%,跟踪误差由0.420 mm减小为0.032 mm;本文方法提高了对干扰的观测精度,优化了磁悬浮球系统的控制效果,增强了系统的鲁棒性.

摘要：为实现铆接质量数字化检测和质量追溯,提出基于机器学习的铆接质量数字化检测方法。使用CCD摄像机对铆接部位进行图像采集,然后进行中值滤波、Canny边缘检测、图像形态学处理等,实现铆接部位裂纹检测和特征信息提取。利用改进的粒子群优化最小二乘支持向量机算法建立铆接质量检测模型,并使用检测样本对模型进行检验。对不合格的铆接进行质量追溯,应用专家系统判断产生缺陷的原因。在某型号飞机装配车间对原型系统进行应用验证。结果表明:所设计的系统检测准确率达96%,可提高铆接质量检测效率、统一检测标准、减少工人劳动。

摘要：针对当前航空航天领域对复杂截面整体空心构件的迫切需求,提出了一种基于磁流变弹性体(Magnetorheological elastomer,MRE)的新型管材介质压力成形技术。分别从磁流变弹性体的制备、力学特性的理论分析及试验评测、成形工艺开发及模具设计、有限元建模和仿真及在异形管件成形中的应用等多个方面的研究进行了系统介绍。结果表明,该技术通过借助外加磁场的辅助作用,实现管材内部成形压力的差异化调控,有效促进材料流动,同时能够避免液压成形过程中管材的高压密封难题,未来有望为航空航天用大变径比金属空心构件的整体精密成形提供前瞻性技术支持。

摘要：基于固体氧化物燃料电池(SOFC)的烃类原位重整供氢技术是重要的分布式和小型化制氢方案。传统镍基重整催化剂在烃类重整过程中,原料中微量的硫化物即可使催化剂中毒失活,严重时还可能造成巨大的安全隐患。本文梳理总结了催化剂硫中毒的机理,简述了天然气、液化石油气、液态烃重整原料中硫化物的组成和含量,重点分析了已报道的用于重整反应的抗硫催化剂并总结了有效可行的催化剂抗硫方案,并从重整制氢催化剂的硫中毒机理指导高效抗硫催化剂的开发。最后,文章指出,重整催化综合性能的提升、重整原料的预处理和重整反应器设计等综合抗硫策略也是重要的研究方向。

摘要：提出一种新型双夹爪变刚度夹持器,每个夹爪是一个由四根对称旋转柔性支链组成的变刚度柔性并联机构(VSFPM)。夹持器由两个电动机驱动,其中一个宏动电动机用于控制夹爪的开合运动,适应被抓取物体的几何尺寸;另一个微动电动机用于控制柔性支链的旋转角度,以调整夹爪在开合方向的刚度,实现变刚度柔顺抓取,提高对被抓取物体几何形状、材料属性的适应能力。基于刚度投影方法,分析了基于旋转支链柔性并联机构在夹持方向上的变刚度原理;应用基于伴随变换的刚度分析方法,求得了夹爪在任意旋转角度下的刚度模型;通过有限元仿真分析,验证了刚度模型的准确性。此外,有限元分析结果表明,提出的VSFPM机构具有较大的刚度调整范围(0.178~9.663 N/mm),为变刚度柔性夹持器设计提供了新的思路和方法。

摘要：Mg-Gd和Mg-Y系高强稀土镁合金具有优异的力学性能和高温性能,广泛应用于航空航天、汽车工业等领域,但如何提高其耐腐蚀性能一直是亟需解决的问题。本文梳理了Mg-Gd和Mg-Y系高强稀土镁合金关于腐蚀行为研究的相关文献,阐明了腐蚀机制,并从材料自身和表面改性两方面提出了提高其耐腐蚀性能的方法。最后通过第一性原理等方面的研究,对未来新型耐蚀Mg-Gd、Mg-Y系合金的设计开发进行了展望。

摘要：针对威布尔型通用备件配置方案评估及优化问题,采用部件寿命等效原理,将威布尔型部件消耗过程等效为伽玛冲击过程,建立了威布尔型通用备件的满足率评估模型。结合备件满足率指标约束,给出了威布尔型通用备件的优化配置方法。开展了仿真算法设计,结合算例进行仿真对比分析,结果表明:本文建立的威布尔型通用备件的满足率评估模型具有较高的评估精度,能够对不同寿命分布的威布尔通用备件配置方案进行评估,备件配置优化方法能够在备件满足率指标约束下准确给出威布尔通用件配置方案。提出的模型和优化方法能够为装备保障部门开展威布尔型通用备件配置方案评估与优化提供理论支撑和决策支持。

摘要：针对飞机结构件种类繁多,不利于知识的积累和重用的问题,提出基于知识的飞机结构件智能设计。通过对飞机结构件的知识表示、规则的智能设计、参数化设计和变型设计的封装,建立了飞机结构件智能设计系统,根据实际需求选择对应的结构件,拾取构件要素和输入设计参数,实现了设计流程的规范和统一。研究结果表明,智能设计系统完成了设计知识的继承与重用,减少了设计人员的劳动时间,提高了产品的设计质量和效率,加快了飞机结构件的研发速度,为智能设计技术在飞机结构件中的设计提供了重要参考。

摘要：为了在Q235钢基材上制备出性能优良的铁基合金熔覆涂层,开展基于均匀设计的铁基合金粉末激光熔覆工艺参数优化方法研究。根据熔覆机工艺能力和实践经验选取待优化工艺参数范围,运用均匀化设计方法产生混合水平实验表。采用"光内送粉"在Q235钢基材上制备铁基合金(Fe45)熔覆层,利用超景深显微镜和维式显微硬度计分析了熔覆层的表面形貌、稀释率及硬度。基于实验数据逐步回归分析扫描速度、离焦量、激光功率、送粉速度对熔覆层稀释率和显微硬度的影响。结果表明:不同工艺参数对熔覆层的稀释率及显微硬度具有显著影响;回归分析的三次多元多项式适合于表征工艺参数对熔覆层稀释率和显微硬度的影响规律,回归方程的交互项表明扫描速度、离焦量、激光功率、送粉速度的交互作用影响着稀释率和显微硬度;对稀释率和显微硬度进行数学回归,分析发现该铁基合金粉末的激光熔覆最佳工艺参数为:扫描速度7 mm/s、离焦量2 mm、送粉速度22 g/min、激光功率2.7 kW。验证实验表明,以最优参数制备的熔覆层硬度均匀度高、与基材形成了连续的白亮凝合线,无裂纹及气孔,熔覆层整体质量较好。

摘要：针对传统PID控制算法对共轴反桨无人机的欠驱动、强耦合非线性系统控制效果不理想的问题,提出基于微分跟踪器的串级TD-PID控制算法,以提高无人机飞行稳定性.设计共轴反桨无人机飞行系统,针对无人机的姿态控制提出基于微分跟踪器的串级TD-PID控制算法:外环为传统PID算法,内环使用2个微分跟踪器,通过串级控制改善系统动态性能.在Matlab/Simulink中搭建控制系统的仿真模型进行仿真试验.仿真结果表明:相较于传统串级PID控制算法,所提控制算法超调量更小,系统稳定性有较大提高.对比串级TD-PID控制算法与串级PID控制算法控制效果的飞行试验结果表明:所提控制算法能有效减少系统超调量,提升系统稳定性和抗干扰能力.