摘要：针对一个吸气式高超声速飞行器模型,研究了其鲁棒自适应控制方法并进行了稳定性分析。针对高超声速飞行器的非最小相位特征,通过输出重定义的方法使非最小相位系统的不稳定零动态变为渐近稳定。采用反馈线性化方法设计控制器,实现对速度信号和航迹角信号的稳定跟踪,同时采用切换控制方法消除系统不确定性带来的影响,提高系统的鲁棒性。稳定性分析结果证明系统具有公共李雅普诺夫函数,且所有状态量均能收敛到原点附近的一个小邻域内。仿真结果表明,所设计的控制系统能够有效跟踪参考轨迹,且在给定的有界连续不规则变化模型不确定性和外界干扰范围内也具有良好的跟踪性能。

摘要：This article presents a novel electrical/mechanical hybrid 4-redundancy brushless DC torque motor （BLDCM）, which has found applications in direct drive actuators （DDA） of aerial vehicles. This motor is characteristic of electrical/mechanical hybrid 4-redundancy by securing two stators along with two rotors on the same shaft. Each stator contains two sets of windings embed- ded in separated slots. Furthermore, compared to the scheme of two electrical dual-redundancy BLDCMs linked by a mechanical transmission, the proposed motor has lower volume and lighter weight, eliminates the nonlinearity caused by the gap of the me- chanical transmission, moderates the requirement for the torque balance between redundancies and reduces the cogging torque by shifting the magnets. Both magnetic circuit calculation and the finite element analysis （FEA） of the electromagnetic field are conducted to optimize the design process. A prototype motor has been produced and tested. The results indicate that its perform- ances comply with the requirements presented by designers. Moreover, the position frequency response of the prototype in the DDA＇s unloaded situation has also demonstrated the fulfillment of desired dynamic characteristics.

摘要：本文研究一种具有关节角反馈的3-DOF绳驱动仿人肩关节,采用3个垂直相交于一点的单轴机构实现肩关节的功能.针对绳驱动技术中绳的弹性和机械安装误差,在各关节上均安装编码器读取各关节位置误差.针对并联机构输出耦合的问题,设计了具有逆运动学的实时计算和误差在线补偿的线性位置插补方法.同时针对载荷变化引起的绳上张力变化剧烈和振荡等问题,提出以安全阈值为规划目标的避张力极限优化算法.最后设计了基于PC和运动控制卡的实时运动控制系统,实验结果证明了算法的正确性和控制系统的有效性.

摘要：针对永磁同步电机在批量生产过程中,受到电机尺寸加工偏差及材料属性偏差等噪声因子的影响,存在批量生产电机的转矩脉动峰值会产生分散性的问题。为了研究存在噪声因子条件下转矩脉动峰值的分布特性,通过采用敏感性分析的方法得到了影响转矩脉动峰值的主要噪声因子包括磁钢形位公差和材料属性偏差,槽口尺寸偏差及气隙尺寸偏差。通过理论分析和解析计算得到了存在噪声因子的情况下,批量生产的电机产品转矩脉动峰值的统计分布规律。得出在电机可行设计域内,不同电机设计方案,其批量产品转矩脉动峰值的均值和标准差呈正比关系,并通过粒子群优化结果证明了结论的有效性。

摘要：机电综合管理框架下,设计了基于Simulink的某型飞机燃油系统仿真平台,阐述了平台各系统的工作原理和实现方式,实现了飞机燃油系统的压力加油、发动机供油、交叉供油等功能,利用热时间常数计算法对飞机不同飞行阶段的燃油温度进行了模拟,采用建模方法对燃油泵的电气故障特性进行了分析.仿真结果表明:该燃油系统仿真平台有效地实现了实际燃油系统的所有功能特性,为飞机燃油系统机电综合管理的实施和优化提供了有利支撑,同时为飞机燃油系统的故障诊断与容错设计提供了仿真实验平台.

摘要：针对以变速控制力矩陀螺(VSCMGs)为姿态控制执行机构的航天器在同时考虑惯性参数和执行机构不确定性情况下的姿态跟踪控制问题,提出了一种基于归一化神经网络的自适应姿态跟踪控制方法。设计一个非线性反馈控制器作为航天器姿态控制的基本控制器,利用归一化神经网络设计补偿控制器,用以在线估计和消除包含系统不确定参数的未知不确定函数的影响,避免了标准自适应控制方法需要进行大量不确定参数估计的缺陷。采用神经网络输入归一化技术,简化了闭环系统复杂的稳定性分析过程。理论分析证明了闭环系统的稳定性和姿态跟踪误差的收敛性。仿真结果表明,所提出的控制方法能满足航天器在惯性参数和执行机构不确定性及外干扰存在情况下的高精度姿态跟踪控制要求。

摘要：分析了面向服务架构(SOA)应用到复杂产品集成制造系统中存在的不足,将知识库引入SOA架构中,对复杂产品设计制造全生命周期的知识和服务进行高效地组织和管理,并利用知识库进行语义扩展,进而提出了基于知识库的SOA(KBS2 OA)架构。分析了知识库在语义SOA(S2 OA)集成系统中的核心作用,并深入研究了知识库支持下语义SOA实现的全过程。设计和实现了一个基于知识库的语义SOA原型系统,对所提结构进行了验证。

摘要：针对航空机电系统测试性设计(DFT)需求,提出基于面向对象的贝叶斯网络(OOBN)与状态-测试关联灵敏度指标的系统测试性建模与分析的新方法。该建模方法能清晰地刻画系统故障与测试间的关联程度,反映复杂系统的层次结构关系。基于信息论的交叉熵原理提出状态-测试关联灵敏度指标,并给出计算方法。该指标反映复杂机电系统测试中的不确定性影响,克服了基于香农熵的测点评判分析方法的缺点,结合测试性建模获得的模型信息进行推理计算,可用于测试性的定量分析。运用该综合分析方法对飞机燃油系统进行测试性建模与分析,结果表明所提出的方法与指标在航空机电系统DFT中具有实用性。

摘要：针对采用直接侧向力控制的敏捷性导弹,提出了一种适用于拦截大机动目标的自适应模糊变结构末制导律。由于采用了直接侧向力控制方式,提高导弹末段机动过载和快速响应能力的同时,也使得系统具有高度耦合非线性和参数不确定性。采用所设计的制导律在制导系统中不确定性函数为未知的情况下,利用自适应模糊系统的万能逼近能力以任意精度进行逼近,由此克服了模型不确定性和外界干扰对制导系统的影响。并通过引入目标最大机动加速度自适应算法,使得这种制导律中的变结构项具有变增益能力,能够适应目标各类机动的情况。仿真结果表明,该制导律对大机动目标具有较强的鲁棒性,并对各类机动目标均有较高的制导精度。

摘要：针对目标捕获后空间机器人的机械臂反作用力对其基座的姿态扰动问题,提出了一种自适应零反作用控制方案。首先,针对目标捕获带来的动力学不确定性,设计了一种激励矩阵调节的固定时间并行学习算法。该算法可在放松持续激励条件的同时,使参数估计的收敛率与回归通道中未知的激励水平无关,因此不同量级惯性参数的估计可在相近时间内收敛。此外,通过分别设计基座姿态控制器与机械臂轨迹跟踪控制器提出了一种具有输入扰动补偿的有限时间零反作用控制方法,能够在机械臂跟踪末端期望位姿轨迹的同时维持基座姿态的稳定性。仿真结果验证了该方案的有效性。