摘要：基于能量吸收最大化的思想,研究了大型矿用工程车辆倾翻保护结构的设计方法,即在强度和刚度满足要求的前提下,在立柱上增开塑性铰孔,对局部结构进行弱化处理使其能够在预定的变形范围内达到吸能要求.进行了计算机仿真和性能试验,运用有限元方法对不同塑性铰孔开孔方案进行了仿真分析,得出了最优塑性铰孔开孔方案;通过侧向加载性能试验对仿真结果进行了验证.研究结果表明,在立柱上增开塑性铰孔可以实现对能量吸收的有效控制,避免脆性破坏发生,满足设计及相关标准要求.

摘要：太阳同步回归轨道既可以满足光照条件的要求，又可以满足时间分辨力的要求，是对地观测航天器首选轨道之一。Q值是将太阳同步轨道和回归轨道联系起来的桥梁，是太阳同步回归轨道设计时最先考虑的参数。通过对太阳同步轨道和回归轨道特性的分析，可以建立Q值与太阳同步回归轨道参数之间的数学关系，作为太阳同步回归轨道设计的依据。本文通过对轨道回归特性的分析，引入了设计太阳同步回归轨道Q值的方法。结合某航天任务的具体指标，利用Q值选取算法，在500～510km轨道高度范围内选取了一条轨道高度为502．59km的轨道。该轨道的回归周期为21d，平均重访周期为5d，是500-510km轨道高度范围内重访特性最优的太阳同步回归轨道。基于Q值选取的轨道设计算法从理论上找到了太阳同步轨道设计中的关键，为复杂的轨道设计工作提供了一个可靠而易行的方法。

摘要：根据高分辨率空间相机性能要求,设计了一种倒圆角直梁复合组成的双脚架柔性减振支撑结构。首先,根据某卫星结构要求初步设计了相机底部支撑结构,建立了以随机响应为目标的优化设计模型。利用尺寸优化设计了双脚架结构支腿的柔性环节,得到柔性环节最小厚度为2.5mm。然后,对相机底部支撑结构进行了工程分析。分析结果表明,设计的支撑结构组件重量1.26kg,基频达到1 624Hz。最后,对空间相机底部支撑结构组件进行了随机振动试验,试验结果显示:与相机结构连接处的最大响应RMS值为21.4grms,随机响应最大相对放大率为0.93,满足空间相机支撑结构的减振要求。得到的结果验证了设计和分析的可靠性,对同类卫星相机底部支撑结构的设计具有一定的指导意义。

摘要：从工程角度系统分析了大型激光驱动惯性约束聚变装置(ICF)—美国的国家点火装置(NIF)和法国在建的兆焦耳激光装置(LMJ)的总体布局和总体结构设计的特点。NIF采用"U"型总体布局,可以提供优化的激光实验设备布局并允许未来增加第二靶室。LMJ采用"In-line"型总体布局,可以减小激光实验区输出光束至终端光学系统之间的光程,并为未来增加第二靶室提供了可能。文中指出,ICF装置的总体布局应满足物理实验以及稳定运行、集成和维护的要求。在此前提下,还应设计进一步发展所需要的接口。ICF装置总体结构设计中,光学元器件封装在光机组件内;在线可更换单元采用运动学支承定位。总体结构设计在结构布局和构型上应与总体光路设计相匹配,设计时需考虑功能性、稳定性和洁净度,满足光学元件,物理设备和光学诊断设备的安装定位、集成调试、运行维护的要求。

摘要：提出了减小光电编码器电路部分空间,缩小其结构尺寸的方法,并对编码器的电路处理进行了研究。介绍了光电编码器的基本原理、光电信号特点和信号处理的要求,分析了传统电路处理方案的特点,说明了基于放大器和比较器的传统方案是造成电路结构设计体积较大的原因。为改变传统方案,提出了用AD直通处理和分时驱动光电信号采集技术来代替传统硬件设置从而有效压缩电路部分空间的方法。介绍了编码器高集成度电路设计的实现原理,并设计了一种16位小型编码器,其电路板面积为415mm2,,编码器体积仅为Ф25mm×16mm。设计实验表明,基于SOC单片机的高集成度光电编码器电路设计技术使用元器件少、电路简单、集成度高,可有效压缩传感器电路部分的空间。

摘要：针对网络虚拟设计中三维模型数据流量大,实时交互难的关键问题,提出了一种扩展CSG模型以减少数据传输流量.首先建立了模型的形体表征及操作结构,并对传统CSG树进行语法扩充以构造操作历程树,从而将产品模型分离为表现模型和表示模型等几部分.表现模型完成网络前端的交互设计,表示模型作为加工制造工程的模型重构基础,两者通过核心模型联系并集成,从而提出了一种基于扩展CSG模型的全新网络设计模式.然后基于ACIS几何引擎,开发了相应软件系统,并结合具体产品设计的应用验证表明,该模式提供了一种开展网络设计的可行途径.

摘要：选择以碳纤维复合材料和钛合金为主要材料设计了某空间相机外遮光罩,介绍了遮光罩的结构特点,探讨了基于有限元法的结构优化设计理论和方法并对该外遮光罩进行了优化。以外遮光罩质量最轻为优化目标,选择遮光罩的径向厚度和光阑厚度为设计变量,以基频和自重变形为约束条件,进行最优化分析。优化结果表明,在保证外遮光罩基频基本不变的情况下,相机外遮光罩的质量由7.2 kg减少到4.4 kg,较优化前减少了38.9%。最后用有限元法对优化结果进行了静力学和动力学校核,结果比较理想,可满足设计要求。

摘要：提出了一种用于扫描型红外预警系统的目标检测与识别算法来实现对空中威胁的预警,该算法在对目标进行检测和识别的过程中分别运用了降维技术。首先对拉普拉斯-高斯(Laplacian of Gaussian,LOG)算子降维,改变经典LOG算子各向同性的特点,从而减少了信息的丢失;然后通过设置相关参数设计8邻域方位滤波器对图像不同方向进行尺度优化的滤波以完成目标增强与背景抑制;最后对滤波结果进行目标提取,通过支持向量机算法对目标进行识别。为使识别过程更加简捷而不失准确性,在识别前采用基于协方差算子的充分降维方法对样本特征和目标特征进行降维,从而在简化经典滤波算法与目标识别算法的同时提升了算法效率。实验结果表明,与经典高维算法相比,本文提出的算法在对红外目标进行检测识别时能够获得更好的效果,应用于工程时能实现低于7%的虚警率和低于5%的漏警率,且算法能够满足系统实时性要求。

摘要：针对空间机械臂在轨操控过程中,重力加速度不同于地面装调阶段的重力加速度,会随着空间位置的改变而变化的问题.本文提出了一种自适应鲁棒控制策略,用于空间机械臂的末端控制,从而使在地面重力条件下装调好的空间机械臂能够在空间微重力条件下实现在轨操控任务.通过分析重力项对空间机械臂轨迹跟踪控制的影响,设计自适应律在线估计重力加速度,从而得到重力项的估计,系统的不确定性通过鲁棒控制器来补偿.基于李雅普诺夫理论证明了闭环系统的稳定性.仿真结果表明,在地面装调阶段的重力环境下和空间应用阶段的微重力环境下,该控制器对空间机械臂的末端控制均能达到较高的轨迹跟踪精度,具有重要的工程应用价值.

摘要：在航空相机镜筒速度内环设计了自抗扰控制器,以减小镜筒内偏心凸轮机构的运动对镜筒的扰动。采用扩张状态观测器对扰动进行实时估计,并生成扰动补偿量抵消扰动的影响。首先,分析了凸轮机构的运动对镜筒扰动的特点。然后,建立了镜筒的数学模型,基于带宽的单参数化设计思想设计了扩张状态观测器及带扰动补偿的控制律,设计了镜筒位置控制器。最后,在镜筒上对控制器的抗扰动性能进行了验证,并与目前航空相机常用的一阶平方滞后超前校正法进行了比较。结果表明,采用自抗扰控制能将凸轮机构对镜筒的扰动偏差减小为传统方法的50%左右。在提高系统抗扰动性能的同时,控制器增益减小约2个数量级,大大降低了对控制器增益的要求,提高了系统的稳定性,对改善航空相机控制系统的抗扰动性能及降低控制器设计难度具有较高的实用价值。