摘要：建立了微波反射面天线、平板裂缝天线及有源相控阵天线的多场耦合理论模型,并给出了相应的求解策略与方法,研究了系统误差、随机误差及温度等因素对天线电性能的影响,通过实验验证了模型及求解方法的正确性.最后,通过引入统一的设计向量建立了基于多场耦合理论的多学科优化设计模型,降低了设计工作的重复性,减少了后期的调试难度.

摘要：提出了一种复杂函数的可行域计算的仿射-区间方法.首先利用仿射-区间方法对设计域内函数的界限进行分析,并利用分支定界法将该区域分类为可行域、不可行域和不确定域;然后将不确定区域进行细分,并对每个细分后的子区域再进行函数界限分析和分类,直至子区域半径达到设计要求;最后对所有可行域的面(体)积进行统计求和,获得函数的总可行域.该方法可对非凸函数甚至可行域不连续函数的可行域进行估计.算例演示了该方法的计算过程,并验证了该方法的有效性.

摘要：利用应力-强度干涉理论,对结构的概率疲劳和非概率疲劳强度可靠性进行了分析,构建了以结构柔度最小为目标函数、以体积比和疲劳可靠性为约束的连续体结构拓扑优化设计模型.优化前对概率和非概率的疲劳可靠性约束进行了等价显式化处理,使得优化过程形式简单,减少了计算量.利用水平集方法进行了结构拓扑优化.两个算例的结果显示了文中优化设计模型的合理性和方法的有效性.

摘要：针对中央处理器晶振主动减振狭小安装空间、小幅高频运动的需求,提出一种直线驱动、仅有6个运动副的三平动并联机器人构型,设计外形仅75mm×67mm×25mm,可在(±2mm)×(±2mm)×(±2mm)范围内实现50Hz运动的三平动机器人,并仿真验证了设计的有效性.该构型机器人具有输入运动与输出运动间恒定雅克比变换矩阵的特点,易于实现实时控制,既可用于主动减振控制,也可用于工业机器人末端、各种精密机械、光学测试平台的微位移调整以及并联机床的设计等.

摘要：为了在虚拟环境中对零件模型进行快速自动定位并仿真实际装配过程,将传统的粒子滤波算法与典型的马尔科夫蒙特卡洛方法—MH抽样算法相结合,并应用于虚拟装配。利用随机样本描述零件位姿的概率分布,根据重要性函数对零件进行位姿采样。通过调节各采样粒子权值的大小对发生干涉的零件进行位姿重采样,模拟实际装配中零件位姿的概率分布,并以样本的加权计算结果对零件位姿进行估计。分析了采样粒子数、零件外形复杂程度等因素对方法性能和装配效率的影响。该方法已经用于自主开发的基于自然交互的虚拟设计平台,实例表明它可以自动精确地完成装配引导。

摘要：介质夹层式天线罩在保护内部天线的同时,使得透过罩体后天线口径场的幅度和相位分布发生变化,其中相位分布的变化是引起天线远场方向图畸变的主要因素.文章从天线罩体综合设计的角度出发,提出一种反射面赋形设计方法,通过赋形反射面来改变天线口径场的相位分布,使其与天线罩引起的相位分布的趋势相反,以保证透过天线罩后的口径场仍为同相场.对某地面卫星通信站的9.14m口径天线罩进行了数值实验,结果表明:所提方法可有效改善带罩天线系统的电性能,对于方向图畸变导致的副瓣和零深变化其效果尤为显著.

摘要：结合索网主动反射面结构,采用优化方法研究了考虑自重影响时索网面在调整索牵引下的初始平衡状态.该方法以索段长度为设计变量,以索网节点的不平衡力最小为优化目标,并针对调整索和网面张力引入相应的约束条件,能够在已知结构几何形状和边界条件的前提下方便地求解出索网中索段的初始长度.文中采用弹性悬链线解析方程来精确描述自重作用下柔索的力学特性,在此基础上推导出优化模型的敏度信息.最后,以索网主动反射面为例给出了分析的详细过程,得到了索段的初始长度和张力分布,结果表明该方法是有效的.

摘要：环形桁架可展开天线的型面由一系列面片拼合而成,其电性能由这些面片的大小和形状决定.本文针对环形可展开天线型面周期性几何逼近误差导致天线远场方向图存在电平较高的栅瓣的问题,提出了通过破坏误差周期性来消除其对电性能影响的方法.首先,分析了型面几何逼近误差的周期性及其对天线电性能的影响;其次,提出两种消除型面几何逼近误差周期性的方法,一是在径向引入破坏因子,二是改变型面环向轮廓形状;最后,建立优化模型,求出同时满足用户电性能和结构要求的网面分环数和破坏因子.数值仿真表明本文提出的型面优化设计方法既能在保证天线增益的条件下消除栅瓣,又不导致天线结构过于复杂.

摘要：随着偏置反射面天线向高频段、低副瓣以及轻重量的方向发展,对其结构设计和制造工艺提出了更高的要求,因此,需要研究偏置反射面天线的机电耦合问题,找出影响天线电性能的主要结构因素,从而有效降低对结构设计与加工精度的要求,进而降低成本。应用口径场法,考虑反射面表面误差和馈源误差等结构因素,建立了偏置反射面天线的机电耦合模型。通过对太阳辐射下某2.6m星载偏置反射面天线的机电耦合分析结果与电磁分析软件FEKO的仿真结果进行对比,证明了所提方法的准确性和有效性。

摘要：针对大柔度绳索牵引摄像机器人难以实现高速稳定运动的难题,提出了一种运动稳定控制方法.首先建立动力学模型,进而规划了能够反映摄像机器人对高机动性目标稳定跟踪的轨迹,并对轨迹进行了高阶多项式插值以提高摄像机平台启停运动的平稳性.然后,设计了基于末端位置空间的比例微分前馈控制器和干扰观测器组成的混合控制器以实现运动的稳定控制.最后进行了摄像机器人快速变向运动的数值仿真分析.