摘要：针对工业机器人关节运动启停阶段,减速器柔性作用下连杆侧振动过大的问题。提出了一种期望动力学与输入整形相结合的抑振控制方法,基于双惯量模型建立了机器人柔性关节系统动力学方程,以零振动为目标推导了输入整形器的计算公式,同时根据系统期望参数设计了控制器力矩环和位置环的控制律,将期望动力学控制器与输入整形器相结合,探究了两者参数之间的对应关系,并与传统方法对比,验证了控制方法的可行性和有效性。结果表明,期望动力学与输入整形相结合的抑振控制方法,有效简化了输入整形器的设计过程,得到了更好的残余振动抑制效果;同时,该控制方法可以稳定柔性关节系统模态参数,使输入整形器在不同负载条件下均能保持较高的抑振性能,极大地提高了抑振控制方法的鲁棒性;所提抑振控制方法能提高机器人运行精度,增加关节使用寿命。

摘要：舰船设备和系统的抗冲击能力是决定舰船战时生命力强弱的重要因素。使用舰艇三联装鱼雷发射装置模态试验与有限元综合建模技术,在Ansys Workbench中精确建立鱼雷发射装置抗冲击有限元分析模型。基于美国海军用以考核舰船设备抗冲击性能的动态设计分析方法(DDAM),结合国军标GJB1060设计发射装置冲击输入谱,对发射装置进行抗冲击特性仿真计算。仿真结果表明,发射装置整体结构的冲击响应Von Mises应力以横向和垂向为主,纵向次之。横向冲击响应Von Mises应力最大,出现在发射装置转台瓦板处,但在材料的许用应力范围内。发射装置的横向、垂向、纵向抗冲击性能均满足舰船甲板设备抗冲击考核要求。

摘要：针对雷-靶碰撞过程中靶体结构及碰撞环境的特殊性与复杂性,基于船舶碰撞内部机理,采用流固耦合及附加质量法对鱼雷撞击目标靶时的结构响应进行了有限元仿真,研究了碰撞过程中靶体的结构损伤以及鱼雷速度及加速度变化。仿真结果表明:1)撞击过程具有很强的非线性特征,撞击角度的变化对雷体运动及靶体变形有一定程度的影响; 2)鱼雷撞击速度越大,雷头加速度响应峰值越高,靶体损伤程度越大。文中所做研究可为目标靶的结构设计及动态特性设计提供参考。

摘要：针对无人水下航行器(UUV)航行时外界干扰复杂,水动力导数计算不精确,舵角受限以及存在非线性动态的问题,提出了一种利用未知输入观测器对其未建模动态进行观测,并依据李亚普诺夫函数设计干扰补偿控制律的方法,同时考虑舵角饱和约束并将控制律设计过程转化为线性矩阵不等式最优化问题,实现了对未知扰动的实时观测与补偿。将其应用到大型UUV航向航深控制上,仿真结果表明,该方法对未知输入具有很强的补偿能力,提高了控制精度,有效减少了控制律设计对水动力导数的依赖度,改善了未知干扰作用下舵角的振荡特性。

摘要：为研究圆柱型浮标在波浪作用下的运动响应,分别采用基于势流理论和数值波浪水槽的浮标运动仿真方法对同一浮标模型进行仿真,并与试验结果进行对比。结果表明,对于垂荡运动,2种方法的求解精度均较高。对于纵摇运动,基于势流理论的方法预报规律趋势正确但定量误差较大,其优点是所需计算资源较少,可用于方案初步设计;基于数值波浪水槽的方法求解精度较高,但所需计算资源较多,能够指导浮标精细化设计。

摘要：涡轮机是涡轮泵发射系统的核心组件,为了研究系统各参数对涡轮机转子系统振动的影响,运用拉格朗日方程,考虑系统的陀螺效应、支撑刚度、支撑阻尼和系统的结构阻尼,建立了涡轮机转子瞬态工作的运动微分方程,并对方程进行了求解,分析了不平衡质量、加速度等参数对转子振动的影响,得出了这些参数对转子振动的影响规律。工程实践中应尽量降低不平衡质量和采用梯度加速度或正指数加速度以降低涡轮机的振动。文中的分析结果可为涡轮机转子的动力学设计提供参考。

摘要：针对目标靶典型结构在鱼雷撞击作用下的损伤变形及撞击过程中的动态响应设计并进行试验研究,首先利用非线性有限元仿真对2种试验工况进行预测,后续开展试验,对靶板变形模式及撞头加速度响应进行研究。结果表明,随撞击速度增加,靶板变形程度增大,加速度响应更剧烈,随靶板厚度增加,靶板变形程度减弱,加速度响应更剧烈。对比研究仿真与试验所得结果,结果表明,仿真结果与试验结果吻合程度较好,所采用的数值仿真方法能够对鱼雷撞击目标靶时结构动态响应进行准确预报。

摘要：电动力鱼雷二次电池组安全平稳放电是全雷正常航行的保障。电池架除了保证电池单体有足够的容纳空间外,还需具有一定的抗冲击强度,防止鱼雷空投发射入水冲击对电池单体造成损伤,引起内部短路等严重故障。文中先对现有电池组进行模拟空投发射冲击试验,试验结果表明,电池单体未受损,电池架顶盖遭严重破坏。之后采用冲击有限元仿真分析顶盖严重变形原因,仿真结果表明,顶盖抗弯强度不足,针对强度不足之处对顶盖进行结构改进,结构改进后电池组顺利通过了冲击试验。文中所做研究可为电池组抗冲击设计提供参考。

摘要：研究了不同海况条件下外形及重浮心距对圆柱形浮囊浮标运动响应的影响规律。使用雷诺平均的N-S方程(RANS)和流体体积模型(VOF),基于势流粘流相结合的方法,建立了数值波浪水槽。对比分析了不同物理时间下所造波的波形与理论波形,结果表明,该方法的造波精度满足工程应用需求。同时结合6自由度(6DOF)模型和重叠网格方法,在不同海况作用下对2种类型浮标的运动特性进行仿真。结果表明,文中所建立的浮标运动仿真分析方法是正确有效的,文中所做工作可为圆柱形浮囊浮标设计提供参考。

摘要：传感器是自主式水下航行器(AUV)的重要组成部分,实时准确地对AUV传感器进行在线故障诊断,对提高AUV的安全性具有重要意义。文中通过对机器学习算法的分析,建立了基于径向基函数(RBF)神经网络的AUV传感器预测器,该预测器具有较高的实时性和准确性;在此基础上,首次将在线贯序学习机(OS-ELM)算法应用于传感器在线故障诊断,进一步提高了预测器的实时性和准确性。文中还利用某AUV传感器实航数据,分别对2种故障诊断模型进行了仿真和对比分析,结果表明,结合RBF神经网络算法的OS-ELM神经网络预测器,其预测精度和实时性较RBF神经网络预测器更高,而且性能更稳定,可为AUV控制系统各传感器在线故障诊断方案设计提供参考。