Singular perturbation composite control of a free-floating flexible dual-arm space robot

The Free-floating Flexible Dual-arm Space Robot is a highly nonlinear and coupled dynamics system. In this paper, the dynamic model is derived of a Free-floating Flexible Dual-arm Space Robot holding a rigid payload. Furthermore, according to the singular perturbation method, the system is separated into a slow subsystem representing rigid body motion of the robot and a fast subsystem representing the flexible link dynamics. For the slow subsystem, based on the second method of Lyapunov, using simple quantitative bounds on the model uncertainties, a robust tracking controller design is used during the trajectory tracking phase. The optimal control method is designed in the fast subsystem to guarantee the exponential stability. With the combination of the two above, the system can track the expected trajectory accurately, even though with uncertainty in model parameters, and its flexible vibration gets suppressed, too. Finally, some simulation tests have been conducted to verify the effectiveness of the proposed methods.     

拉力型锚索锚固段长度的一种确定方法

文章分析了锚杆拉拔试验的结果,提出了非全长粘结型锚索锚固段剪应力沿长度分布的二次抛物线模式,以及确定锚固段长度的合理方法,并以工程实例说明了文中提出的锚索锚固段长度计算方法的合理性.     

300t自航打捞船扒杆建造关键工艺技术

起吊船建造的关键就是扒杆的建造,它在起吊过程中起着决定性的作用。起吊船扒杆吊头、杆身、底座均承受非常大的应力,采取合理的建造工艺及措施可保证扒杆建造质量,达到设计目标要求。文章对建造过程中的焊接变形控制和精度控制进行了理论分析,并提出了相应的解决办法。     

自锚式悬索桥主缆无应力长度计算

主缆无应力长度的计算,是悬索桥施工监控中的重要内容。利用Midas/civil对松原天河北汊桥建立有限元模型,考虑主索鞍和散索鞍处圆曲线影响,对主缆无应力长度进行修正。由于主缆从边跨至中跨通过鞍槽进行了竖向和横向两次转向,因此需要对竖向和横向主缆的无应力长度进行修正,为计算空间索面自锚式悬索桥主缆无应力长度提供参考。     

喷油器喷孔直径及喷射压力对二甲醚喷雾特性的影响

通过试验研究在背压和喷射压力变化的情况下,共轨系统中喷油器喷孔直径不同时二甲醚的喷雾特性。试验采用喷油器喷孔直径分别为0.170 mm和0.250 mm,背压分别为2.5 MPa和5.0 MPa,喷射压力变化范围为35~70 MPa,变化幅度为5 MPa,测试喷油量和喷雾特性,分析6孔喷油器的喷雾形状、贯穿长度和喷雾锥角。研究表明,增大喷孔直径后的喷油器与原喷油器相比,二甲醚喷射量约增加10%~20%,且增加量随喷射压力增大而增大。2种喷油器喷雾形状均对称,增大喷孔直径后的喷油器喷雾贯穿长度变短、喷雾锥角增大。     

船舶艉轴机械密封环温度场与变形的理论研究

在船舶艉轴的机械密封中,不同材料的配合将产生不同数值的磨损和变形量。基于ANSYS有限元软件,建立橡胶-硬质合金密封的二维热-力耦合模型,分析力与温度场、力与变形之间关系。结果表明,静环橡胶的温度最高点和磨损严重区域发生在二维耦合模型中接触端面的上端面;动环和静环由最初的全端面接触变为部分接触,间隙呈锥度形状;在二维耦合模型中,随着端面比压的增大,下端面变形量增加的梯度明显大于上端面变形量增加的梯度。     

尾压浪板升力研究及其对WPC耐波性的影响

尾压浪板出现近半个世纪,较好改善了船舶性能。尾压浪板受到方尾、自由液面及鸡尾流的影响,其水动力性能极其复杂。目前大多数资料是试验探索而无理论方面的研究。采用势流理论,考虑方尾、自由液面及鸡尾流的影响,对尾压浪板升力系数斜率和零升力攻角进行研究,推导的公式和试验结果吻合良好。试验和计算表明:升力中心在船体上,升力系数斜率随Fr增加而减小,Fr0.5左右趋于稳定;零升力攻角随Fr增加而减小,对升力系数影响较大,低速可达-19°,高速可达-6°。研究结果用于穿浪双体船(WPC)耐波性研究,尾压浪板对垂荡几乎没有影响,可减少纵摇约10%。     

超巴拿马型集装箱船球艏型线优化研究

为获得更优的EEDI指数,实现油耗降低,要求集装箱船型线设计方案在不同的速度点均满足阻力较优。以一艘超巴拿马型集装箱船为研究对象,在人工优化后型线基础上,利用数值优化集成系统,采用最优化技术、自由变形技术(FFD)和计算流体力学技术(CFD),对船体首部型线进一步优化。要在设计吃水下15~21kn速度段内,达到降低阻力的目的。模型试验和数值计算均证实这一多速度点数值优化比较成功。     

变频调速系统电机背压启动适应性研究

潜艇上部分电机的泵类负载为通海泵,深潜状态其出口承受的海水压力巨大,要求变频电源能在电机"堵转"状态下强行启动电机。背压启动是潜艇变频调速系统的一个新问题,本文对变频电源带电机背压启动的过程进行了分析,给出了适应性改进措施,并通过试验验证了其可行性。     

VLCC造水机满载不能造水原因分析及解决方法

某VLCC某航次造水机空载时造水量基本正常,而满载时不能造水。经轮机人员分析、拆检,终于找到故障原因,并采取正确措施使造水机起死回生,圆满地解决了VLCC用水紧张难题。