基于机械测量臂的舱外服视野测试系统的研制

航天员视野范围是评价和分析航天服活动性能及航天员舱外作业能力的关键性指标,在前期研制的机械臂的基础上,研制了色度、亮度可调的舱外航天服视野检测装置,用于检测航天员的空间可视区域．建立了空间坐标测量的数学模型及视野测量的角度模型,并采用二维摩尔维特投影及三维球体模型对测试结果进行了直观描述．测试过程中调用OpenGL对检测点实时显示,对检测数据使用VC与Matlab混合编程进行了处理并实现二维与三维显示．     

基于空间变形梁的柔性机械臂刚-柔耦合动力学模型研究

针对作大范围空间运动的机械臂,提出了基于变形旋量理论的工业机器人机械臂刚柔耦合动力学建模方法;研究了机械臂空间变形耦合和扭转变形对动力学特性的影响;建立了作大范围空间运动柔性机械臂的刚-柔耦合动力学理论模型,该模型将机械臂应用到空间范围,并考虑扭转变形的影响。对模型做计算仿真分析,将分析结果与传统零次模型进行比较。结果表明:作大范围运动机械臂动力学方程的建立,旋量理论的应用解决了传统数学方法只限于平面运动的局限性;大范围运动与机械臂变形之间的耦合,对于机械臂杆件和终端有一定的影响;计及变形耦合影响的机械臂动力学特性将发生变化,机械臂振动频率会提高。     

面向末端刚度提升的机器人手臂关节角路径优化

针对六自由度串联关节机器人手臂,采用D-H法对手臂的操作空间进行了描述,得到了正、逆解运动学模型,建立了机械臂运动学方程.在各运动角度优化指标下,优选末端关节角度来增加手臂的刚度和稳定性,从而实现机械臂路径规划的优化.引入目标函数和遗传算子,提出了一种基于遗传算法的多目标机械臂路径规划算法.通过Matlab工具箱进行仿真验证,证明了该算法的有效性与可行性.     

基于模糊补偿的RBF神经网络机械手控制

针对机械手系统的高精度轨迹跟踪控制,提出了一种基于模糊补偿的RBF（radial basis function）神经网络机械手控制方法.该方法首先利用PD（proportional-integral）控制器获得机械手的控制策略,将其输出作为RBF神经网络的输入,并学习得到系统模型;然后运用模糊逻辑补偿器对系统扰动和建模误差进行补偿;最后,在MATLAB/Simulink平台上针对两关节机械臂,进行了有模糊补偿和无模糊补偿系统跟踪的均方根误差测量仿真实验.研究结果表明,两关节机械臂的控制精度分别提高了60.8%和71.4%,本文提出的方法能够解决机械手实际模型很难精确建立的问题,并能对系统未建模部分和扰动部分进行自适应补偿.      

时速250km动车组设备舱裙板气动载荷线路测试分析

为制定时速250 km速度等级动车组设备舱裙板气动载荷谱,通过对实际运行中的时速250 km等级动车组设备舱裙板气动载荷开展线路测试研究,并将全线所有列车通过隧道、列车明线交会工况集中起来统计分析,得出了设备舱裙板各测点内外压差的最大值、最小值和峰峰值的统计分布规律.经分析,列车隧道通过、隧道交会、明线交会时,设备舱裙板各点绝对压力的有不同特征;设备舱裙板气动载荷压差峰峰值最大不超过1500 Pa,该值可作为时速250 km速度等级列车设备舱裙板静强度载荷设计输入参考值;压差峰峰值主要集中在1000 Pa左右,该值可以作为时速250 km等级动车组设备舱裙板气动载荷疲劳设计输入参考值.     

破损舰船浮态稳性实时计算研究

舰船一旦破损进水,如果不能有效抗沉,将直接威胁舰船的战斗力和生存能力．舰船破损后为了采取正确有效的损管措施,关键是能快速准确地计算出破损后的浮态和稳性．基于液位高度修正方法计算破损前任意浮态的实时载况,采用矩阵方法求解舰船破损后的浮态,并用非线性规划方法计算破损船舶自由纵倾时的稳性,研发了舰船破损后浮态稳性实时计算软件系统,实现了任意当前载况下任意舱组破损时的浮态稳性计算．某舰船的计算实例表明典型载况下文中程序的计算结果和设计单位的计算结果相近,验证了该系统的可行性．     

提高检测实验室硬件建设水平加大检测工作人员培训力度

为全面贯彻落实交通运输部科学研究院（以下简称“交科院”）深入学习实践科学发展观活动的基本要求，2009年国家船舶舱容积计量站（以下简称“舱容站”）在交科院党委和院领导的支持关心下，开展了提高实验室检测能力的工作计划，并取得了良好成果。其主要工作内容有以下三方面。     

微重力落塔电磁悬吊释放控制系统研究

论述了微重力落塔落舱电磁悬吊、释放、提升控制系统的关键技术,以及电磁释放过程的特性分析和微重力落塔实际试验情况．对系统结构和组成进行了分析,给出了系统的结构,说明了系统的工作原理和工作流程．分析表明：微重力落塔落舱电磁悬吊、释放性能的好坏,决定了试验落舱的微重力水平,同时也是微重力落塔试验能否成功的关键技术．     

非流形造型的主船体快速分舱方法

为解决自底向上逐一生成舱室的分舱方法需要花费大量时间,提出了一种自顶向下的船舶参数化分舱方法,利用舱壁位置参数与内壳折点位置参数驱动生成分舱理论面,再用分舱理论面切割主船体,利用非流形造型技术及其布尔运算生成舱室.分析结果表明:该方法只需舱壁位置与内壳折点信息,即可进行参数化分舱,避免了大量舱室型值信息的输入,降低了舱室定义的复杂性;通过非流形造型记录了分舱时的过程信息,修改模型时只需对这些信息重组即可,实现了分舱模型的快速重塑.可见,该方法能够快速实现船舶分舱与舱容计算,为船舶三维参数化设计奠定了基础.     

基于设计公理的多属性决策方法

针对多属性决策过程中容易引起目标冲突、重复决策过程复杂等问题,对基于公理设计理论的多属性决策过程进行了研究,提出了基于独立公理的有向层次化指标分析体系和基于信息公理的方案评价方法．所建立的指标体系能够充分考虑指标的层次性和独立性,使决策者能够理清指标间的影响关系,从而降低多属性决策过程中的指标冲突．通过加入满意度计算项,对信息量的计算公式进行了改进,弥补了原有公式仅体现系统能力的不足,并给出了模糊性和非模糊性属性值信息量的计算方法．运用该评价方法,决策者根据系统信息量的大小即可判断方案的优劣．最后,通过案例验证了该方法的有效性和可行性．     

压缩空气与超级电容混合储能系统能量控制策略

结合压缩空气储能和超级电容储能两种储能方式的特点,提出了一种混合储能技术方案.压缩空气储能作为主要能量存储环节,实现大容量存储和持续的能量转化;超级电容储能作为辅助储能环节,实现功率快速响应和间断的能量补充.本文研究了混合储能系统的能量管理控制策略,提出了采用自适应功率调节和规则基础法控制来实现能量分配管理的策略,设计了15 kW混合储能系统的参数.仿真和试验验证了控制方案的可行性.     

基于RTIDDS的数据分发中间件的升级设计

描述了以数据为中心的发布／订阅机制（DCPS）,分析基于该机制的由国际对象管理组织（OMG）颁布的数据分发服务（DDS）规范．基于这一规范,结合海军某航空管制仿真系统的数据分发中间件的升级需求,选用RTIDDS设计升级方案,并具体实现该方案．经过测试验证,所设计的方案满足航空管制仿真系统的需求,具有一定的实用性．     

基于模拟驾驶器的HUD信息分析

导航系统等车栽设备的日益增加,引起驾驶员的注意力分散,减弱驾驶员的避险能力.结合模拟驾驶器和脑电波测试仪的实验方法,对车载平视显示仪发布的信息进行了分析,研究结果可为HUD信息及界面设计提供参考.     

列车运动对地铁站台空气温度分布动态影响的数值分析

对典型既有岛式站台在自然通风条件和上送下回空调方式下单列车进站、停车及出站过程中温度场的分布进行了三维动态数值模拟,通过对模拟结果的对比研究,分析了这种特定空调方式与列车运动所造成的活塞风对站台乘客候车环境舒适性的综合作用.研究表明在自然通风状态下,列车通过站台的过程会引起候车区域空气温度明显上升.而采用上送下回空调系统能够有效抑制活塞风在这一区域造成的温升,并改善候车区域在垂直方向的温度分布.     

基于第四方物流的中国现代汽车物流战略定位分析

以美国埃森哲咨询公司提出的第四方物流理论为基础。通过分析第四方物流的特征和运作模式,研究我国现代汽车物流的现状,并探讨我国现代汽车物流的管理战略定位,有利于探索出一条适合我国国情的汽车物流供应体系之路。     

基于拟T-S模糊模型的网络化控制系统稳定性分析

综合考虑网络化控制系统（NCS）出现时延和丢包问题,提出一种基于拟T-S模糊模型.以时延和丢包出现的概率作为隶属度,并根据丢包出现在系统中的不同环节,分别构造相应的系统模型,再利用线性矩阵不等式（LMI）方法证明系统的稳定性,并通过对一个二阶倒立摆系统的数值分析说明方法的可行性,从而为网络化控制系统的分析与设计提供了新方法.     

新陈代谢GM(1,1)模型在建筑物沉降监测中的应用

通过对都匀市某在建大楼沉降数据处理,运用灰色系统理论,建立新陈代谢GM(1,1)模型对大楼沉降进行预测,并对所建模型精度检验,结果充分显示新陈代谢GM(1,1)模型在建筑物沉降变形分析中具有很强的实用性和有效性。     

基于油液监测的船舶柴油机故障预测与健康管理技术研究

以连续监测收集的油液光谱数据为依据,提出了基于统计过程控制（SPC）的船舶柴油机故障预测方法,将主要磨损元素的质量浓度梯度作为质量特性指标,运用SPC技术对各质量特性进行了统计分析.结果表明,此船舶柴油机可能存在异常因素而导致磨损状态处在统计控制之外,需要查找故障的根源;并基于上述获得的油液监测数据,利用投影寻踪（PP）方法对此船舶柴油机整机性能退化程度进行了综合评定,制定了相应的评判标准.     

脉冲涡流参数对金属测厚影响的仿真分析

脉冲涡流（PEC）检测技术是近年发展起来的新型无损检测技术,可以进行金属板材或金属设备的厚度测量,具有频谱宽、信号穿透能力强及精确度高等优点．文中建立了脉冲涡流测厚系统的有限元分析模型,仿真分析脉冲涡流探头参数对金属测厚的影响,包括激励和检测线圈的高度、厚度、内径、匝数等,从而为脉冲涡流检测设备的国产化研究和提高精度提供理论依据．