一种被动三自由度变刚度柔性基座设计_赵庆刚
柔性基础内燃机被动隔振系统的建模与仿真
第２４卷第４期 ２０１０年１２月 黑龙江工程学 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｈｅｉｌｏｎｇｊ ｉａｎｇ 院学报（自然科学版） Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｖ０１．２４№．４ Ｄｅｃ．，２０１０
柔性基础内燃机被动隔振系统的建模与仿真
赵国迁 ，张洪田 ，耿瑞光
（１＿黑龙江工程学院汽车与交通工程学院，黑龙江哈尔滨１５００５０；２．哈尔滨工程大学动力与能源学院，黑龙江哈尔滨１５Ｏ０Ｏ１）
摘要：以多体动力学为基础，结合有限元技术和实体建模技术，建立柔性基础内燃机被动隔振系统Ｎ／柔混合仿真 模型。并对支承在柔性平板结构上的某四缸柴油机隔振系统进行动力学仿真计算，静平衡及激振力仿真结果均与
理论计算十分吻合。通过改变柔性平板支承刚度来改变柔性基础的边界条件，进一步获得不同刚度条件柔性基础
上内燃机隔振系统的隔振特性。通过比较柔性基础上隔振器支承力和刚性基础上隔振器支承力的变化，结果表明： 柔性基础对隔振器支承力有重要影响，受柔性基础弹性影响的系统自振有可能成为影响支承力变化的主要因素。 关键词：柔性基础；内燃机；被动隔振；建模；动力学仿真 中图分类号：ＴＫ４２３；ＴＰ３９１．９ 文献标志码：Ａ 文章编号：１６７１—４６７９（２０１０）０４—００２１—０５
Ｍｏｄｅｌｉｎｇ ａｎｄ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｐａｓｓｉｖｅ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｉｓｏｌａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ
ｏｆ ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ ｅｎｇｉｎｅ ｗｉｔｈ ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｂａｓｅ
ＺＨＡｏ Ｇｕｏ—ｑｉａｎ ，ＺＨＡＮＧ Ｈｏｎｇ—ｔｉａｎ ，ＧＥＮＧ Ｒｕｉ—ｇｕａｎｇ
（１．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ ａｎｄ Ｔｒａｆｆｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｒｂｉｎ １５００５０，Ｃｈｉｎａ；２．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ
Ｐｏｗｅｒ ａｎｄ Ｅｎｅｒｇｙ，Ｈａｒｂｉｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｒｂｉｎ １５０００１，Ｃｈｉｎａ）
【CN110002011A】一种航天器模块柔性对接机构【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910313849.7(22)申请日 2019.04.18(71)申请人 哈尔滨工业大学地址 150001 黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号 申请人 北京空间飞行器总体设计部(72)发明人 杨飞 潘博 刘卫 李伟杰 张伟伟 姜博文 庄原 姜生元 (74)专利代理机构 哈尔滨市阳光惠远知识产权代理有限公司 23211代理人 孙莉莉(51)Int.Cl.B64G 1/64(2006.01)
(54)发明名称一种航天器模块柔性对接机构(57)摘要本发明提出了一种航天器模块柔性对接机构，属于空间飞行器对接技术领域，特别是涉及一种航天器模块柔性对接机构。解决了现有的刚性锥杆式对接机构结构复杂，需要设置专门的吸能机构，对星体的扰动大的问题以及现有的柔性锥杆式对接机构连接刚度较低、抖动大的问题。它包括主动端对接模块和被动端对接模块，主动端对接模块包括导向头、柔性杆、分离组件、连接与解锁组件和驱动组件，所述被动端对接模块包括导向锥、承力段和被动端法兰盘。它主要用于适用于具有对冲击敏感、需要精密操作等要求的航天器在自主动力或机械臂辅助下的空间对接
任务。
权利要求书2页 说明书6页 附图5页CN 110002011 A2019.07.12
CN 110002011
A1.一种航天器模块柔性对接机构，其特征在于：它包括主动端对接模块(4)和被动端对接模块(5)，所述主动端对接模块(4)数量为多个，所述多个主动端对接模块(4)安装在主动飞行器(1)的同一圆周上，所述被动端对接模块(5)数量与主动端对接模块(4)相同，安装在被动飞行器(2)上，所述被动端对接模块(5)的安装位置和安装半径均与主动端对接模块(4)对应，所述主动端对接模块(4)包括导向头(34)、柔性杆(36)、分离组件(37)、连接与解锁组件(38)和驱动组件(39)，所述导向头(34)内设置有捕获锁，所述捕获锁在驱动组件(39)的驱动下沿导向头(34)轴向滑动，实现锁定与解锁，所述柔性杆(36)包括弯曲段(13)、压缩段(14)和弹簧座(15)，所述弯曲段(13)和压缩段(14)均为压缩弹簧，所述弹簧座(15)两端分别连接弯曲段(13)和压缩段(14)，所述弯曲段(13)前端与导向头(34)相连，所述弯曲段(13)的压缩刚度大于压缩段(14)，所述柔性杆(36)在驱动组件(39)的驱动下实现压缩，所述分离组件(37)包括浮头(16)、导向杆(17)、分离弹簧(18)和主动端法兰盘(20)，所述主动端法兰盘(20)安装在主动飞行器(1)上，所述浮头(16)中心开设有通孔，所述导向杆(17)数量为多个，沿分离组件(37)圆周方向均布，所述导向杆(17)一端与浮头(16)固连，另一端与主动端法兰盘(20)滑动连接，所述分离弹簧(18)套接在导向杆(17)外，两端分别与浮头(16)和主动端法兰盘(20)接触，所述浮头(16)沿导向杆(17)滑动，所述连接与解锁组件(38)包括套筒(21)、保持架(22)、钢珠(23)和碟簧(24)，所述保持架(22)与主动端法兰盘(20)固连，所述保持架(22)外表面与浮头(16)通孔内表面接触，所述保持架(22)沿圆周方向均布有多个圆孔，所述钢珠(23)安装在圆孔内并沿圆孔进行滚动，所述套筒(21)与保持架(22)内表面接触，所述套筒(21)外表面在保持架(22)圆孔对应位置设置有球窝，所述碟簧(24)安装在浮头(16)末端，所述套筒(21)在驱动组件(39)的驱动下沿自身轴向滑动，所述柔性杆(36)安装在套筒(21)内，所述压缩段(14)与套筒(21)内底面接触，所述被动端对接模块(5)包括导向锥(30)、承力段(31)和被动端法兰盘(35)，所述被动端法兰盘(35)安装在被动飞行器(2)上，所述承力段(31)与被动端法兰盘(35)固连，所述承力段(31)内壁设置有环形球窝，所述导向锥(30)与承力段(31)固连，所述导向锥(30)与浮头(16)对接型面相同。2.根据权利要求1所述的一种航天器模块柔性对接机构，其特征在于：所述驱动组件(39)包括捕获电机(26)、卷筒(27)、卷筒丝杠(28)、钢丝绳(11)和连接电机(29)，所述捕获电机(26)安装在主动飞行器(1)上，所述卷筒丝杠(28)与捕获电机(26)减速器的输出轴相连，所述卷筒(27)安装在卷筒丝杠(28)上，所述卷筒(27)沿卷筒丝杠(28)轴向移动，所述卷筒(27)上缠绕钢丝绳(11)，所述钢丝绳(11)穿过套筒(21)和柔性杆(36)后与捕获锁相连，所述连接电机(29)驱动套筒(21)沿自身轴向滑动。3.根据权利要求2所述的一种航天器模块柔性对接机构，其特征在于：所述导向头(34)包括导向外壳(6)和捕获锁，所述导向外壳(6)前部为半球形或锥形，后部为圆柱形，所述导向外壳(6)内壁沿轴向对称开设有滑槽，所述捕获锁包括滑移轴(7)、锁定机构(8)、复位弹簧(9)和支撑块(10)，所述滑移轴(7)位于滑槽内并沿滑槽进行滑动，所述锁定机构(8)和支撑块(10)共轴的安装在滑移轴(7)上，所述支撑块(10)内的绳夹与钢丝绳(11)相连，所述复位弹簧(9)安装在支撑块(10)后方，为支撑块(10)提供弹力，所述导向外壳(6)底端对称开设有方形槽，通过方形槽对锁定机构(8)限位实现锁定与解锁。4.根据权利要求3所述的一种航天器模块柔性对接机构，其特征在于：
柔性基础动力机械主被动隔振系统的建模与仿真
第２７卷第１１期 振动与冲击 ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＶＩＢＲＡＴＩＯＮ ＡＮＤ ＳＨ０ＣＫ
柔性基础动力机械主被动隔振系统的建模与仿真
周建鹏 ， 张志谊 ， 冯国平 ， 华宏星
（１．上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室，上海２００２４０； ２．上海工程技术大学汽车工程学院，上海２０１６２０） 摘 要：提出一种动力机械主被动隔振系统刚／柔混合建模与仿真的方法，并将所建模型用于振动主动控制的仿
真研究。首先以ＵＧ—ＡＮＳＹＳ—ＡＤＡＭＳ为软件平台，创建了ｇｌｆＪ／柔混合隔振系统的虚拟样机，并在此虚拟样机的基础上生成 了机械子系统的数学模型。然后在Ｍａｔｌａｂ中，对隔振系统机械子系统和控制子系统联合仿真，研究主动控制策略作用下 系统的隔振效果。结果表明：该建模与仿真方法是有效的，为主被动隔振系统物理样机的研制提供重要依据。 关键词：隔振；建模；仿真；柔性体；ＡＤＡＭＳ 中图分类号：ＴＢ５３５ 文献标识码：Ａ
动力机械主被动隔振系统主要利用被动隔振隔离
高频振动，用主动隔振有效隔离低频振动同时增强高
频振动的隔振效果，从而进一步增大隔振频率范围和 减小动力机械振动向基础的传递¨Ｊ。因此，它成为目
前隔振技术研究的关注点。隔振系统的动力学建模是
对系统隔振特性和主动控制策略研究的必要前提。隔
振系统的机械子系统是一个刚体和柔性体混合的系 统，如作为振源的动力机械在动力学建模时视为施加
有多向干扰力和力矩的刚体，筏体和柔性基础在建模
时视为欧拉梁、柔性平板和圆柱壳体等柔性体。另外， 为了研究主动控制策略，需要对隔振系统机械子系统
和控制子系统进行连接，生成机械／控制联合仿真动力
学模型。
动力机械主被动隔振系统的动力学建模方法有：
多刚体法、有限元法、四端参数法、阻抗／导纳综合法和
功率流分析法等。由于多刚体法没有考虑筏体和基础
的弹性影响，因而限制其在复杂隔振系统中的应用。
有限元法存在模型修改不方便的缺点。目前，四端参
新型变刚度滑移支座在网壳中的隔震性能研究
新型变刚度滑移支座在网壳中的隔震性能研究
作者：贺拥军 程雅 周绪红
来源：《湖南大学学报·自然科学版》2022年第03期
摘 要：提出了一種变刚度滑移支座（Nonlinear Spring-Friction Bearing，NFB），该支座由非 线性圆锥弹簧和平面滑移支座组成;结合支座构造特点和工作原理建立了该支座的理论模型;利用有限元软件建立支座的实体模型，研究其滞回性能和应力分布状态，并分析圆锥弹簧 关键参数对滞回特性的影响;将 NFB和常见定刚度滑移支座应用于单层球面网壳进行三向地 震作用下的时程分析，考察其隔震性能，并引入隔震系数对结构整体隔震效果进行评估.结果 表明：NFB可有效降低多维地震下网壳结构的地震响应，且相对定刚度滑移支座有更好的节点相对位移、支座位移控制能力和支座自复位能力.
关键词：隔震;变刚度;滑移支座;圆锥弹簧;单层球面网壳;地震响应
中图分类号：TU393.3 文献标志码：A
Analysis on Seismic Performance of Reticulated Shell with a New Type of Variable Stiffness
Sliding Bearing
HE Yongjun1†，CHENG Ya1，ZHOU Xuhong2
（1.College of Civil Engineering，Hunan University，Changsha410082，China;
2.School of Civil Engineering，Chongqing University，Chongqing400044，China）
Abstract：A nonlinear spring-friction bearing（NFB）composed of a nonlinear conical spring
基座弹性影响下空间站柔性关节机械臂的鲁棒自适应滑模控制及双重
第22卷第6期 2016年 12月载人航天 Manned SpaceflightVol. 22 No. 6 Dec. 2016
基座弹性影响下空间站柔性关节机械臂的鲁棒自适应
滑模控制及双重弹性振动主动抑制
梁捷U3,陈力2,梁武林3,秦开宇1(1.电子科技大学航空航天学院，成都611731;2.福州大学机械工程及自动化学院，福州350108;3.中国空气动力研究与发展中心，绵阳621000)
摘要：讨论了基座存在弹性情况下，载体位置、姿态均不控的空间站柔性关节机械臂系统控 制问题。利用拉格朗日方法结合动量守恒定律，建立了弹性基座空间站柔性关节机械臂系 统动力学方程。以此为基础，依据级联控制法，将系统分解为弹性基座刚性臂子系统和关 节柔性电机转子子系统。对于弹性基座刚性臂子系统，为了主动抑制弹性基座柔性振动， 运用虚拟力的概念，构造同时反映柔性模态和刚性运动轨迹的混合期望轨迹，通过改造原 有的控制方案，提出基于虚拟力概念的鲁棒自适应滑模控制器控制策略，由于运用了虚拟 力的概念，从而仅通过设计一个控制输入便可同时保证刚性轨迹跟踪并对载体基座的弹性 振动进行主动抑制，更适应于空间站柔性关节机械臂系统的实际应用。同时，针对系统参 数未知的情况，利用级联控制方法能够有效地抑制柔性关节的振动。理论分析及仿真算例 均表明了控制方法的可行性。关键词：空间站；柔性关节机械臂；弹性基座;动力学建模;鲁棒自适应滑模控制；弹性振动主动 控制中图分类号：V476. 1 文献标识码：A文章编号= 1674-5825(2016)06-0788-09
Robust Adaptive Sliding Mode Control and Active Dual Vibration
Suppression in Flexible Joint Manipulator of
Space Station with Elastic Foundation
一种三自由度全柔性并联微动激振台的设计
第２７卷第４期２０１１年８月机械设计与研究ＭａｃｈｉｎｅＤｅｓｉｇｎａｎｄＲｅｓｅａｒｃｈＶ０１．”Ｎｏ．４Ａｕｇ．，２０１１
文章编号：１００６－２３４３（２０１１）０４－０２３－０５
一种三自由度全柔，Ｉ生并联微动激振台的设计
杨启志，庄佳奇。尹小琴，（江苏大学机械工程学院，江苏镇江谢俊，朱小兵，訾鹏飞２１２０１３，Ｅ—ｍａｉｌ：ｙｑｚ＿ｕｊｓ＠１２６．ｃｏｍ）
摘要：：根据工程多维振动模拟的需要，设计了一种非对称全柔性３一ＲＲＲＰ微动并联激振台机构。在普通非对称３一ＲＲＲＰ并联机构基础上，将机构中的普通关节全柔性化，形成新型全柔性微动并联机构，在全柔性并联机构的主动件处施加单自由度的压电陶瓷激振器，设计出全柔性的多维微动激振台，经理论分析，发现该振动台具有三平移的微振动模拟输出。最后，对之进行了ＡＤＡＭＳ软件仿真模拟，模拟结果显示，此种全柔性多维微动激振台可以以单层结构实现不同方向单自由度的平动振动模拟，也可以实现多维（二自由度或三自由度）微动振动的模拟输出。且激振输入与振动输出运动学完全解耦，具有相同的振动规律与振动频率，容易控制。关键词：全柔性机构；并联机构；激振台；仿真模拟中图分类号：ＴＨ２４６文献标识码：Ａ
ＳｔｕｄｙｏｎＡＦｕｌｌｙＣｏｍｐｌｉａｎｔＴｈｒｅｅ－ＤＯＦＰａｒａｌｌｅｌ
Ｍｉｃｒｏ．ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔＶｉｂｒａｔｉｏｎＡｃｔｕａｔｏｒ
ＹＡＮＧＱｉ—ｚｈｉ，ＺＨＵＡＮＧＪｉａ－ｑｉ，ＹＩＮＸｉａｏ－ｑｉｎ，ＸＩＥＪｕｎ，ＺＨＵＸｉａｏ－ｂｉｎ，ＺＩＰｅｎｇ—ｆｅｉ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＪｉａｎｇｓｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＺｈｅｎＪｉａｎｇ，ＪｉａｎｇｓｕＰｒｏｖｉｎｃｅ，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｔｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄａｎｅｗｆｕｌｌｙｃｏｍｐｌｉａｎｔ３－ＲＲＲＰｐａｒａｌｌｅｌｍｉｃｒｏ—ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｖｉｂｒａｔｉｏｎａｃｔｕａｔｏｒ．Ａｌｌｔｈｅｊｏｉｎｔｓｉｎｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ３－ＲＲＲＰｐａｒａｌｌｅｌｍｅｃｈａｎｉｓｍａ陀ｃｈｍＩｇｅｄｉｎｔｏｆｕｌｌｙｃｏｍｐｌｉａｎｔｏｎｅｓ．Ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｎａｌｙｓｉｓｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅｆｕｌｌｙｃｏｍｐｌｉ锄ｔｍｅｃｈａｎｉｓｍｗｉｌｌｔｒａｎｓｆｅｒｉｎｔｏｍｉｃｒｏ－ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｖｉｂｒａｔｉｏｎａｃｔｕａｔｏｒｉｆａｄｄｉｎｇｓｉｎｇｌｅｆｒＬ划ｏｍｖｉｂｒａｔｉｏｎａｃｔｕａｔｏｍｔｏｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｉｎｐｕｔｔｉｎｇｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ．ＴｈｅｒｅｓｅｔｓａｒｅｓｉｍｕｌａｔｅｄｗｉｔｈＡＤＡＭＳ８０ｆｔｗｇｒｏ．Ｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅｆｕｌｌｙｃｏｍｐｌｉａｎｔ３－ＲＲＲＰｐａｒａｌｌｅｌｍｉｃｒｏ－ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｖｉｂｒａｔｉｏｎａｃｔｕａｔｏｒｃｏｕｌｄｓｉｍｕｌａｔｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎａｌｖｉｂｍｆｉｏｍｗｉｔｈｏｎｅｆｒｅｅｄｏｍ，ｔｗｏｆｌ＇ｅｅｄｏｍ￥，ｔｈｒｅｅｆｒｅｅｄｏｍｓ．Ｎｏｔｏｎｌｙｔｈｅａｃｔｕａｔｏｒｉｎｐｕｔａｎｄｖｉｂｒｔａｔｉｏｎ
柔性基础准零刚度隔振系统吸引子迁移控制研究
柔性基础准零刚度隔振系统吸引子迁移控制研究
俞翔;赵建学;柴凯;朱石坚
【摘 要】以具有柔性基础的准零刚度隔振系统为对象,分析了系统的共存吸引子及其吸引域.在共存吸引子的吸引域之间建立了一条目标轨道,分别采用开环控制和开环加闭环控制方法使系统迁移至目标轨道,实现了系统吸引子迁移控制.同时,对开环加闭环控制方法的稳定性和可行性进行了分析.仿真结果表明:该系统同时存在一个周期3吸引子和一个周期1吸引子,开环控制方法难以使系统迁移至目标轨道,无法实现吸引子迁移控制;开环加闭环控制可使系统沿着目标轨道在两个周期吸引子的吸引域之间进行迁移,当其运行在较大振幅的周期3吸引子上时,可控制系统迁移至较小振幅的周期1吸引子上,从而实现减振降噪.
【期刊名称】《船舶力学》
【年(卷),期】2019(023)007
【总页数】7页(P866-872)
【关键词】减振降噪;准零刚度;吸引子共存;迁移控制
【作 者】俞翔;赵建学;柴凯;朱石坚
【作者单位】海军工程大学 舰船与海洋学院,武汉 430033;海军工程大学 动力工程学院,武汉 430033;海军工程大学 动力工程学院,武汉 430033;海军工程大学 舰船与海洋学院,武汉 430033
【正文语种】中 文
【中图分类】O328
0 引 言
准零刚度隔振系统高静低动的刚度特性不仅能实现系统的低频隔振，还有较大的承载能力[1-2] ，特别适用于舰船动力设备的隔振，受到了国内外学者的广泛关注。然而，准零刚度隔振系统是非线性系统，相同参数条件但不同初始条件下有可能对应多种运动状态，即存在吸引子共存现象。系统运行在不同吸引子上时具有不同的隔振效果，为保证系统处于最优的隔振状态，可实施吸引子的迁移控制，即通过控制使得当系统运行于大振幅吸引子上时迅速迁移至振幅较小的吸引子上，从而降低基座振动，实现减振降噪。因此，研究吸引子的迁移控制具有重要的理论和实际意义。
Jackon等最早提出了开环控制方法[3] 、参数开环控制方法[4] 来控制混沌，但存在无法确定系统的吸引域和收敛域的缺点[5-6] 。开环加闭环控制方法[7] 和参数开环加闭环控制[9] 弥补了这些不足，并且已成功应用于很多复杂的非线性系统。如陈立群等应用开环加闭环控制方法研究了离散动力系统混沌、超混沌的控制问题[8] ，并以控制Lorenz混沌为例说明了参数开闭环控制方法的应用[9] 。戈新生等[10] 将开环加闭环控制方法应用于3D刚性单摆系统的混沌控制，使得系统稳定运行在目标轨道。Wheeler等[11] 将开环加闭环控制方法应用于有效神经元系统，作为从混沌吸引子中提取稳定极限环的方法，用以模拟记忆搜索和检索的状态。王杰等[12] 在开环加闭环控制的基础上，针对任意m次多项式提出了一种开环加非线性闭环组合的控制方法，实现了系统的解到任意给定目标的输运，并证明其传递域是全局稳定的。陈立群[13] 将开环加非线性闭环方法应用于强迫Duffing系统和Van der Pol等系统，证明了传递域的全局性。
纬度未知条件下捷联惯导摇摆基座自对准方法
第40卷第1期2023年1月控制理论与应用
ControlTheory&ApplicationsVol.40No.1Jan.2023
纬度未知条件下捷联惯导摇摆基座自对准方法
李敬春1†,张亚2,段海滨3
(1.鹏城实验室,广东深圳518055;2.哈尔滨工业大学仪器科学与工程学院,黑龙江哈尔滨150001;
3.北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院,北京100083)
摘要:针对纬度未知条件下捷联惯导摇摆基座自对准问题,本文将其看作基于特征值分解的优化问题处理,提出一种基于地球系重力矢量的摇摆基座自对准方法.首先,构建基于速度增量形式的目标函数,建立不依赖外部纬度信息的地球系下重力矢量模型,以提高地球系下重力矢量的估计精度;然后,将摇摆基座自对准看作Wahba姿态确定问题,基于地球系下重力矢量建立关于惯性系转换四元数的速度增量式目标函数,增强对噪声及振荡干扰的抑制,利用基于特征值分解的多矢量优化方法完成摇摆基座自对准,以提高对准精度;最后,通过设置捷联惯导摇摆基座初始对准仿真及船舶系泊实验,验证了所提方法的有效性.关键词:捷联惯导系统;摇摆基座;自对准;纬度未知;特征值分解;重力表观运动引用格式:李敬春,张亚,段海滨.纬度未知条件下捷联惯导摇摆基座自对准方法.控制理论与应用,2023,40(1):39–46DOI:10.7641/CTA.2021.10580
Self-alignmentalgorithmforswayingSINS
undergeographiclatitudeuncertainty
LIJing-chun1†,ZHANGYa2,DUANHai-bin3
(1.PengChengLaboratory,ShenzhenGuangdong518055,China;2.SchoolofInstrumentationScienceandEngineering,HarbinInstituteofTechnology,HarbinHeilongjiang150001,China;3.SchoolofAutomationScienceandElectricalEngineering,BeihangUniversity,Beijing100083,China)
一类柔性宏刚性微空间机器人广义动力学高效率建模研究
第３１卷第３期 ２０１０年３月 宇 航 学 报 Ｊｏｕｍａｌ ｏｆ Ａｓｔｒｏｎａｕｔｉｃｓ Ｖｏ１．３１ Ｎｏ．３ Ｍａｒｃｈ ２０１０
一类柔性宏刚性微空间机器人广义动力学
高效率建模研究
田富洋，吴洪涛，赵大旭，邵 兵，王超群
（南京航空航天大学机电学院，南京２１００１６）
摘要：研究了一类柔性宏刚性微空间机器人广义高效递推动力学建模算法。介绍了利用空间算子代数进 行对刚柔混合欠驱动系统的描述方法。根据系统中铰链的驱动情况分别对铰链定义为主动铰和被动铰，通过铰链 的类型以及判断是刚性体或者柔性体，分别按照两次从系统的顶端到基座的顺序、一次从基座到顶端的顺序进行 了系统铰接体惯量的递推、系统冗余力的递推、广义加速度和广义主动力的递推。通过上述三种方式的递推过程 建立了柔性宏刚性微空间机器人广义递推动力学模型，实现了高效率０（ｎ）次的计算效率。最后通过软件仿真验 证了本研究内容的正确性和高效性。 关键词：空间算子；柔性宏刚性；微空间机器人；混合递推；高效率 中图分类号：ＴＰ２４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１０００—１３２８（２０１０）０３ ０６８７—０８ ＤＯＩ：１０．３８７３／ｉ．ｉｓｓｎ．１０００—１３２８．２０１０ ０３．０１０
０引言
随着航天技术的不断发展，空间机器人已经成
为航天领域中的一个重要发展方向 Ｉ４Ｊ。空间机器
人为了适应大作业空间、大载荷操作等任务，操作臂
都较长。为节省材料和能源，操作臂一般采用轻型、
细长的柔性杆件材料。但是此类机器人在高速运动
时，机械臂产生弹性变形和振动，因而降低了机械臂
末端的定位精度。柔性宏刚性微空间机器人应运而
生。所谓的柔性宏刚性微机器人是指用多个小刚性
机械臂附在柔性大机械臂的末端构成的刚柔混合机
器人系统 。当前，研究柔性宏刚性微机器人
０（Ⅳ）次动力学算法已经成为航天领域中的新的研
究课题。
Ｓａｈａ 利用自然正交补分解矩阵研究了刚性多
六自由度主被动一体隔振平台鲁棒控制
第３ｌ卷第７期 振动与冲击 ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＶＩＢＲＡＴＩＯＮ ＡＮＤ ＳＨ０ＣＫ
六自由度主被动一体隔振平台鲁棒控制
郝慧荣 ，白鸿柏 ，张慧杰
（１．军械工程学院，石家庄０５０００３；２．内蒙古工业大学，呼和浩特０１００００）
摘 要：针对六自由度主被动一体隔振平台的关键技术开展系统研究，具体内容包括控制系统的实验建模与控制 器设计两大部分。根据实验辨识时的输入输出数据，利用最小二乘递推算法辨识出了系统的标称参数；考虑到实验建模 的不确定性及隔振控制目的，应用基于Ｈ 的混合灵敏度设计出鲁棒控制器。最终实验表明主被动一体隔振平台不仅 可以有效地隔离地基的干扰，还能对直接作用于平台的外力有较好地抑制作用。 关键词：六自由度；实验建模；鲁棒控制 中图分类号：ＴＨ１１３０ 文献标识码：Ａ
Ｒｏｂｕｓｔ ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ａ ６－ＤＯＦ ａｃｔｉｖｅ－ｐａｓｓｉｖｅ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｉｓｏｌａｔｉｏｎ ｐｌａｔｆｏｒｍ
ＨＡＯ Ｈｕｉ—ｒｏｎｇ ，ＢＡＩ Ｈｏｎｇ—ｂａｉ ，ＺＨＡＮＧ Ｈｕｉ－ｆｉｅ
（１．Ｏｒｄｎａｎｃｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ ０５０００３，Ｃｈｉｎａ；２．Ｉｎｎｅｒ Ｍｏｎｇｌｉａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈｏｈｈｏｔ ０１００５ １，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｆｏｒ ａ ６一ＤＯＦ ａｃｔｉｖｅ－ｐａｓｓｉｖｅ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｉｓｏｌａｔｉｏｎ ｐｌａｔｆｏｒｍ，ｉｔｓ ｋｅｙ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ，ｔｈｅｙ ｉｎｃｌｕｄｅｄ
ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｍｏｄｅｌｉｎｇ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ｄｅｓｉｇｎ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｉｎｐｕｔ ａｎｄ ｏｕｔｐｕｔ ｄａｔａ ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｄｅｌｉｎｇ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ，ｔｈｅ ｎｏｍｉｎａｌ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｗｅｒｅ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｒｅｃｕｒｒｅｎｃｅ ｌｅａｓｔ ｓｑｕａｒｅ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ（ＲＬＳ）．Ｔａｋｉｎｇ ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｉｅｓ ｏｆ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｍｏｄｅｌｉｎｇ ａｎｄ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｕｒｐｏｓｅｓ ｉｎｔｏ ａｃｃｏｕｎｔ，ａ ｒｏｂｕｓｔ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ｗａｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ａｄｏｐｔｉｎｇ ｔｈｅ ｍｉｘｅｄ