【摘 要】
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针对四旋翼无人机姿态控制系统传感器发生故障的问题,文中采用多胞体原理进行区间估计,利用泰勒展开对无人机非线性系统进行线性化处理,并通过视传感器故障为增广状态的方法将原始系统转换为等效的广义系统。H_∞技术设计鲁棒增广状态观测器,通过求解线性矩阵不等式得到四旋翼无人机姿态控制系统传感器的故障估计。基于中心对称多胞体原理对估计结果进行分析,得到传感器故障的区间估计和算法设计。基于MATLAB仿真平台,
【机 构】
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上海工程技术大学机械与汽车工程学院
【基金项目】
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国家自然科学基金(51505273)。
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针对四旋翼无人机姿态控制系统传感器发生故障的问题,文中采用多胞体原理进行区间估计,利用泰勒展开对无人机非线性系统进行线性化处理,并通过视传感器故障为增广状态的方法将原始系统转换为等效的广义系统。H_∞技术设计鲁棒增广状态观测器,通过求解线性矩阵不等式得到四旋翼无人机姿态控制系统传感器的故障估计。基于中心对称多胞体原理对估计结果进行分析,得到传感器故障的区间估计和算法设计。基于MATLAB仿真平台,以四旋翼无人机姿态控制传感器故障系统为分析对象,验证了文中所提出区间估计方法的可行性与有效性。
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在某机载雷达的可靠性鉴定试验中,连接雷达与可靠性试验工装的螺栓发生了断裂。文中通过螺栓断口形貌观察、螺栓化学成分检验及螺栓金相组织检验等,对断裂螺栓进行了全面的分析,并通过有限元仿真模拟了该雷达在可靠性试验工况下断裂螺栓的应力分布。结果表明,断裂螺栓的化学成分及金相结构符合标准要求。螺栓断裂的主要原因是安装螺栓时施加的预紧力过大,加之振动正交耦合效应的影响,导致螺栓根部圆角刀槽处形成了较大的应力集中。
为解决系统级仿真中螺钉连接难以覆盖的难题,提出利用理论计算获得连接螺钉的轴向刚度与剪切刚度。通过等效刚度模型表征螺钉的承载特性,建立了带简化螺钉的系统级有限元模型,准确地获得了系统连接中螺钉部位的支反力。通过搭建冲击试验环境,测试相同部位的应力水平并加以比对,反向佐证了连接部位的支反力与实际情况相符。采用第四强度理论对螺钉的强度与寿命进行校核,结果表明设计合理可行。该方法具有一定的工程应用价值,可供同类项目借鉴。
某X波段场面监视雷达工作环境恶劣,按要求,其旋转速度应不低于60 r/min,工作寿命需大于10年,这给其天线座的结构设计提出了很高的要求。文中采用ANSYS Workbench对该场面监视雷达天线的外流场进行仿真分析,得到了所需的电机功率,并以此作为依据,展开了天线座整体结构的设计。对其中的关键零部件主轴、联轴器等进行了疲劳强度仿真分析,证明其疲劳寿命满足要求。另外,文中还充分考虑了天线座的润滑、密封和维护。该天线座已随系统通过了可靠性试验测试并已投入使用。
文中提出一种改进粒子群算法来求解复杂的分布式柔性车间调度问题。针对该问题的特点,提出了一种2层粒子的编码与解码方式,使粒子群算法能够有效地解决该离散型优化问题。此外,采用改进的拥挤距离策略从众多非支配解中筛选出高质量的候选解。在迭代过程中,采用任务分配策略来平衡粒子的勘探与开采。最终在2工厂和3工厂生产模式下,通过总计20组分布式柔性车间测试算例验证了所提算法的性能。实验结果表明,该方法能够有效地解决分布式柔性车间调度问题,并可在其中的11组算例中得到较好的调度方案。
文中首次详细报道了电子吊舱引排气参数相关实测结果,分析了电子吊舱引排气参数随飞行工况变化而变化的响应特性。得出主要结论:吊舱引排气压力随飞行工况的变化而同步实时变化,在相同飞行高度下,马赫数Ma越大,引气压力就越大,排气压力就越小;在飞行高度为3~5 km、Ma为0.4~0.77的飞行工况下,采用非淹没式引气结构,并将引气口布局在合适位置,则引气总压恢复系数可达到0.98~1.0;将排气结构布置在漏斗引气结构尾部时,排气口附近存在明显的尾流负压效应。文中猫耳排气口的实测排气压力低于按经验公式计算所得的排气
导热衬垫和散热凸台的组合使用是电子设备板卡上散热器件常见的散热方式之一。散热器件和印制板的尺寸公差较大,导致导热衬垫的选型和散热凸台的设计变得困难,因此提出一种新的导热衬垫选型和散热凸台设计的方法。首先建立散热器件与散热凸台之间间隙的两种尺寸链模型。然后利用概率法分析尺寸链,推导得到导热衬垫厚度选择的充要条件及一般准则。进一步,基于封闭环中间偏差的计算,推导了散热凸台高度的计算公式。最后进行实例分析以验证该方法的有效性,结果显示导热衬垫能够补偿散热器件与散热凸台之间间隙的置信度大于99.75%。该方法为导
为解决放射性合成自动化模块散热问题,文中设计了一款新型多尺寸翅片结构的铝合金核素恒温器,利用有限元分析软件ANSYS Workbench对核素恒温器进行了热力学分析。采用控制变量法进行翅片参数设计,采用翅片的非等高设计进行散热性能优化,在保证恒温时温差小于5℃的前提下得到散热性能最佳时的结构参数。结果表明:当核素恒温器的翅片高度为11.5 mm、翅片间距为2 mm、翅片的厚度为1 mm、翅片长度为42 mm时,恒温器表面的最高温度为78.745℃,比无翅片时低了25.205℃;经过翅片非等高设计,圆筒内壁
随着电能使用的快速增长,针对新能源并网和电机驱动等领域面临的大功率逆变器设计及维修不灵活的问题,文中提出了一种模块化逆变器的设计方案。为使逆变器并联可以相位同步运行以及电流均分,利用STM32F407处理器对模块化的逆变器进行驱动及通信控制同步调节。为快速传递相位信息,文中采用模拟信号进行通信的方案,使多个逆变器的电压幅值和相位可以快递同步,实现灵活并联的功能,满足不同功率等级场合的需求。最后通过仿真和实际的样机测试证明了该方案的可行性,并通过优化控制算法得到了较好的稳态性能。
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