摘要：以航空货物搬运机器人为对象,对其进行了本体结构的分析,建立了相应的运动学模型进行验证。通过对机器人工作空间的建模求解,确定了航空货物搬运区域的最优布局。针对航空货物搬运的任务需求,提出了使用七次多项式插值法来规划机器人的末端轨迹,并设定了加加速度为优化目标,结合改进鲸鱼优化算法对此插值法进行了优化。利用MATLAB进行了仿真计算,并在实地实验平台进行了实验验证。通过仿真和实地实验,证实了该研究所提出的方法能有效地提高机器人的运动稳定性并满足设计要求。

摘要：针对跑道积冰问题,设计以热电制冷器为核心的自主降温装置实现积冰主动预警。数值分析表明装置冷端受跑道小范围气象环境影响,具备非线性特性。为实现装置温度快速响应和精准跟随,提出双回路自抗扰控制(ADRC)方法,设计了面向跑道积冰预警需求的自主降温控制器。仿真结果表明ADRC温控跟随及抗扰性能均优于非线性PID,均方根误差分别为0.6541和1.1526。低温实验箱温控性能测试显示,装置在不同的温控指令下ADRC的稳态误差均小于非线性PID,最高为0.04℃;跑道环境下的冰点探测实验表明,装置能够实现跑道冰点探寻功能。该自主降温装置温控性能调控策略满足跑道积冰主动预警之需求。

摘要：为了隔离航空器上的低频振动,提出一种具有准零刚度特性的非线性隔振器,由线性正刚度弹簧并联双稳态余弦梁负刚度元件而成。首先,通过对余弦梁非线性隔振器的静力学分析,给出了隔振器在准零刚度平衡点时的结构参数需要满足的条件。其次,建立谐波力作用下的系统动力学模型,通过未扰系统的分析,得到其存在平衡点分岔行为和满足稳定准零刚度的条件。最后,通过数值方法和有限元软件动力学仿真分析扰动系统的隔振性能,得到余弦梁非线性隔振器的起始隔振频率。进一步与线性隔振系统相比可知,引入余弦梁的非线性隔振系统有效降低了起始隔振频率。因此,余弦梁非线性隔振器具有优异的低频隔振性能,这为低频非线性隔振器设计提供了理论基础。

摘要：考虑线圈质量、电感、电阻以及机械振动系统与电磁式能量回收装置之间耦合作用,建立装有簧上电磁馈能式动力吸振器(EMER-DVA)的四分之一车辆动力学模型.基于动力吸振原理及电磁馈能系统动刚度特性获得EMER-DVA参数匹配设计.对比分析传统式动力吸振器(DVA)、EMER-DVA和无DVA车辆的车身振动加速度、悬架动挠度及输出功率的幅频特性,以及在正弦位移、随机位移激励工况下EMER-DVA和无DVA车辆的时域振动特性和振动能量回收性能.结果表明,EMER-DVA使车身振动加速度、悬架动挠度振动传递率在悬架固有频率处分别降低17.8%和8.7%.在C级随机不平路面、不同车速下,车身振动加速度、悬架动挠度均值降低3.2%、2.7%,输出功率、EMER-DVA挠度均值分别为0.98 W、11.8 mm;在D级随机不平路面下,相应参数分别为4.5%、3.1%、2.8 W、21.3 mm.可以看出,EMER-DVA在提高车辆行驶平顺性的同时可以有效回收振动能量.开展EMER-DVA台架振动试验,试验结果与数值计算结果较吻合,验证了本研究EMER-DVA动力学模型的准确性.

摘要：飞机机轮螺栓力矩是影响飞机起降的关键因素。研究设计了一种机轮螺栓力矩加载机构,并基于机构的理论危险工况,对其框架组件进行静力学分析。采用拓扑优化的方法对主要框架结构进行优化,并对优化后的框架组件进行静力学分析和两种工况下的瞬态动力学分析。计算结果显示,优化后的框架组件强度、刚度均满足要求,质量减少32.8%,为民航特种设备设计及应用提供了重要参考。

摘要：为了研究仿鸟扑翼飞行器气动力设计了一种固定在新型悬臂梁式测量装置。在无来流的条件下,对直流电动机驱动传动机构使扑翼做往复运动时产生的气动力、影响扑翼升力和推力因素(电压、电源和电流)进行了研究。结果表明:锂电池电压减小,升力和推力扑动频率及推力曲线峰值减小;恒压源比锂电池电源对扑翼飞行器气动力影响较小;电流的变化对扑翼飞行器的气动力影响最大,电流大小是驱动扑翼拍动的关键参数。也证实了测量装置设计的合理性和适用性,并且具有高灵敏度,测量数据准确可靠,数值模拟实验原理简单,可为扑翼飞行器的机体和扑翼结构设计提供快捷的气动力测试数据支持及应用价值。

摘要：为进一步提高飞机的地面滑行效率,节省滑行时间和燃油消耗,基于飞机电动滑行系统构想,提出了一种改造飞机主机轮为电动机轮的方案。介绍了飞机电动滑行系统的工作原理及组成结构,制定了飞机电动滑行系统传动方案,并在主起落架原有模型基础上进行部分改造,重新设计电动机轮驱动结构和安装方式。采用永磁同步电动机的空间矢量控制技术,通过MATLAB/Simulink对电动滑行系统建立仿真模型,分析系统滑行性能。仿真结果表明:飞机自动滑行速度满足要求,传动方案合理可行。

摘要：针对大型机场对优化除冰调度运行以减少航班延误的需求,以及各航空公司对有限除冰资源的无序竞争,结合非合作博弈理论,建立飞机除冰地面运行的非合作博弈模型,设计了除冰资源分配的浮动优先级算法,在MATLAB环境下,利用首都机场动态航班数据对算法进行了仿真验证。仿真结果表明,将设计的浮动优先级算法应用于飞机地面除冰运行中,机场离港航班的延误情况得到了明显缓解,且对现有的"先到先服务"除冰调度策略进行了优化,并保证了资源分配的公平性,为机场地面除冰运行提供了一种新的思路。

摘要：对飞机除冰液温升模型的时变和延时特性进行了分析研究。采用Pade逼近对飞机除冰液加热系统的纯时延特性进行近似,将系统的时延问题转化为非时延问题进行处理。为克服由于飞机除冰作业过程中流量变化所造成的系统模型参数变化,采用基于滑模变结构的鲁棒控制方法对系统模型参数摄动进行补偿。为解决系统状态不可测问题,消除Pade逼近误差对出口温度的影响,采用状态观测器对系统的状态进行估计,并对Pade逼近模型输出误差进行补偿。利用系统不同流量下的试验温升曲线模型对设计的控制策略进行了仿真研究,仿真结果验证了所提出算法的有效性。

摘要：为了满足机场消防训练的要求,提高训练效果,设计并实现了机场火灾场景的虚拟仿真.该仿真包含了粒子系统的设计、火焰和烟雾的建模以及与飞机不同部位起火的融合.粒子系统建模中兼顾了视景仿真的实时性与真实性.粒子系统实验中通过VC++与OpenGL的API函数编码分别对火焰和烟雾的基本模型进行了验证,并且利用天津机场的模型,将火焰与烟雾的粒子仿真添加到VEGA的三维场景中.实验结果表明,该系统完全满足机场消防训练的要求.