反作用优化论文-王孝伟,杨贵杰,汪云涛,宁蜀悦

反作用优化论文-王孝伟,杨贵杰,汪云涛,宁蜀悦

导读:本文包含了反作用优化论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:PCB绕组,轴向磁通,涡流损耗,反作用飞轮

反作用优化论文文献综述

王孝伟,杨贵杰,汪云涛,宁蜀悦[1](2016)在《轴向磁通反作用飞轮电机PCB绕组损耗优化研究》一文中研究指出基于目前的卫星姿态控制反作用飞轮空间利用率低的现状,提出了一种基于PCB绕组和轴向磁通的超薄反作用飞轮,可以较大地提升飞轮空间利用率。根据PCB绕组的特点对PCB绕组的损耗进行了数值分析和有限元分析。首先采用数值分析的方法分析了PCB绕组涡流损耗和环流损耗的机理,然后又通过叁维有限元方法,对不同的PCB绕组导体的并联情况和PCB绕组端部短路情况展开损耗研究。通过有限元仿真可以发现:PCB绕组在电流较大的情况下,建议采取多导体并联,其中在采取与PCB平面垂直的方向上并联,抑制损耗效果最为明显,但多层的PCB成本相对较高。在PCB同一层并联的情况下,多个并联导体忌在绕组端部采取短路,一旦采用单端短路结构,应该使被端部短路的多条支路在空间上差180°电角度。该研究对设计基于PCB绕组结构的永磁电机具有一定的指导意义。(本文来源于《微特电机》期刊2016年06期)

张众正[2](2014)在《批量反作用飞轮的力矩优化分配策略与容错控制》一文中研究指出随着航天科技的飞速发展,航天器的高精度姿态指向、快速机动及其可靠性问题得了到越来越多的重视。在航天器上搭载批量的反作用飞轮是解决上述问题的一个方案,本文针对航天器上搭载批量反作用飞轮而带来的能量消耗增多,角动量管理复杂,安装矩阵的不确定性及飞轮系故障等问题,给出了相应的力矩优化分配策略及解决方案。针对批量反作用飞轮的能量消耗问题,首先根据刚体航天器的转动能量推导出飞轮的瞬时能量消耗,并以此构造改进的能量指标。进而利用飞轮构型矩阵零空间的特性对传统能量最优分配策略进行修改,推导出一种改进的能量最优力矩分配策略,实现了对航天器能量的进一步优化。传统的力矩分配策略存在有效解有限,不能发挥出批量反作用飞轮优势的问题。为此,本文给出任意个反作用飞轮构型的最大角动量包络,并在此基础上给出可以达到最大角动量包络面的角动量最优力矩分配策略。但在实际工程应用中,若在某次任务的机动过程中执行下一次机动任务,则会造成各个飞轮的角动量初值不相同的情况。此时如果一味追求最大的角动量输出能力,则很可能引起部分飞轮的角动量饱和。因此,本文提出角动量裕度的概念,并以此为基础设计了基于角动量裕度的优化指标,推导出角动量裕度优化力矩分配方法,实现对飞轮系角动量的合理分配。在航天器的实际应用中,并不能完全准确的获得飞轮系的安装矩阵,因为对于飞轮的安装误差不可能完全为零。且随着飞轮数目的增多,安装矩不确定性带来的影响将被放大。针对该问题,本文设计了一种闭环的力矩优化分配方法,并配合一种约束下的比例微分控制率,既达到了避免飞轮力矩饱和的目的的同时,又抑制飞轮系安装矩阵不确定性带来的扰动。上述力矩优化分配方法无法应对飞轮系故障的情况,因此推导了一种针对非线性系统的二阶滑模观测器来观测飞轮系的故障力矩,通过对观测器观所反馈的故障信息进行分析可以快速准确的判断出故障飞轮。最后,基于二阶滑模观测器所观测到的故障信息设计了一种容错控制方法,实现对批量反作用飞轮系的容错控制。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2014-06-01)

史士财,吴剑威,崔平远,刘宏[3](2009)在《空间机械臂全局反作用优化及其地面试验研究》一文中研究指出针对空间机械臂在运动过程中对其基座产生力/力矩反作用这一问题进行了分析,并提出一种关节轨迹参数化的全局反作用优化方法,用于减小机械臂的反作用力/力矩.基于气浮轴承方法,建立了3自由度空间机械臂反作用优化地面实验系统.最后,采用3自由度机械臂验证了该方法的有效性.(本文来源于《机器人》期刊2009年03期)

何明[4](2008)在《非冗余空间机械臂反作用优化的研究》一文中研究指出随着人们探索太空活动范围的扩大,空间机械臂得到了广泛的应用。但由于航天器本体和机械臂的动力学耦合,机械臂运动会导致基座位姿产生偏移,特别是两者质量比不是很大时,这个问题变得尤为严重。本文主要研究非冗余空间机器人反作用优化的目标和方法,并进行仿真和地面实验,分析优化结果并总结规律。本文首先研究了空间机械臂的运动学和动力学模型。根据空间机器人的基座受控情况,提出了两类优化目标:受控基座全局、峰值反作用优化,和浮动基座的姿态全局偏移。在基于轨迹参数化的关节空间优化基础上,提出了基于轨迹参数化的笛卡尔空间优化方法,很好地满足了浮动基座空间机械臂反作用优化的需求。其次,设计了关节空间和笛卡尔空间反作用优化流程,选择遗传算法进行参数调整,来解决复杂系统多参数优化问题。在进行笛卡尔空间优化时,在遗传算法中加入避奇异功能,使其具有在奇异和轨迹不可达时可以进行自动回避,使笛卡尔空间优化方法具有可操作性。再次,本文应用动态数据交换技术,综合spacedyn和OpenInventor建立了一种建模简单、扩展性强的空间机器人仿真环境,完成了本文的仿真实验。在结果分析的基础上指出全局优化会引起的峰值效应并分析原因,多关节的迭加效应可以产生良好的峰值优化效果。相同条件下笛卡尔空间优化方法的优化效果要略优于关节空间优化方法。利用笛卡尔空间反作用优化,可以减小浮动基座机械臂运动带来的基座姿态偏移。最后应用哈尔滨工业大学空间机械臂地面模拟实验平台进行地面实验,验证了仿真实验的正确性和优化方法的有效性,同时也指出由于实验条件的原因,地面实验数据具有局部不稳定性等特点。本文的优化方法可以使基座受控类空间机器人可以减少姿态控制能耗或控制难度,基座浮动类空间机器人减少最终的姿态偏移。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2008-07-01)

叶全红,李红,韩邦成[5](2007)在《基于iSIGHT的磁悬浮反作用飞轮优化设计》一文中研究指出针对一种额定角动量为15Nms的磁悬浮反作用飞轮,分析了系统的控制模型,得知若飞轮转子质心位于上下径向磁轴承几何对称中心,可以减少控制参数的耦合,简化控制器设计。基于此分析结论,以优化设计软件iSIGHT为平台,对15Nms的磁悬浮反作用飞轮进行了多学科优化设计方法研究,改进了原有的优化设计方法,设计结果表明:在保证多约束条件下使转子质量达到最小,同时降低控制系统调试和检测的难度。此优化方法进一步提高了飞轮的设计和调试效率,有助于实现系统的高精度控制。(本文来源于《宇航学报》期刊2007年06期)

李红,叶全红,韩邦成,房建成[6](2007)在《磁悬浮反作用飞轮密封罩结构的优化设计》一文中研究指出研究了磁悬浮反作用飞轮密封罩结构的优化设计方法。基于有限元分析理论分别建立了两种外形设计方案的密封罩有限元模型,对密封罩壳体进行了静强度分析并利用特征值屈曲法分析其抗压稳定性,比较了两种设计方案的优缺点;对其中一种壳体的设计方案进行了变外形参数的结构优化设计,通过分析两个关键外形参数和壳体厚度对密封罩整体性能的影响,得出了最优的密封罩设计方案,最终得到壳体的设计质量为0.197 kg,稳定性系数达5.374。该优化设计方法提高了密封罩设计的可靠性和效率,对飞轮系统整体优化设计有重要意义。(本文来源于《光学精密工程》期刊2007年10期)

赵丽滨,赵友选,张建宇,韩邦成,房建成[7](2007)在《反作用飞轮结构的动态优化设计》一文中研究指出在综合考虑飞轮执行机构的动量容量、输出力矩、质量、体积、功耗、成本及复杂性等因素的基础上,基于优化设计软件ISIGHT及结构有限元分析软件ANSYS,对基于磁悬浮轴承技术的反作用飞轮的结构外形尺寸进行动态优化设计,在确保反作用飞轮结构在给定设计转速下能达到一定的角动量,同时满足结构强度、刚度、形态等方面的要求的前提下,使反作用飞轮的质量最小,优化结果令人满意。设计思路和方法可以用于系列反作用飞轮结构的设计和研制。(本文来源于《中国机械工程》期刊2007年02期)

韩邦成,虎刚,房建成,张建宇[8](2006)在《50Nms磁悬浮反作用飞轮转子优化设计方法的研究》一文中研究指出介绍了一种额定工作转速为-5000rpm~5000rpm,额定角动量为50Nms的五自由度磁悬浮反作用飞轮。利用多学科设计优化软件iSIGHT及有限元分析软件ANSYS,通过序列二次规划法对飞轮转子进行了多学科设计优化研究:以转子质量为优化目标,以转子、静力学、共振频率、转子动力学、角动量、几何尺寸等多学科要求同时作为约束条件进行了优化设计。结果表明,通过多学科设计优化,在满足设计要求的同时,使转子重量达到了最小化(4.09kg),提高了设计效率和设计质量,在航天器姿态控制系统的设计中具有现实意义。(本文来源于《宇航学报》期刊2006年03期)

反作用优化论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

随着航天科技的飞速发展,航天器的高精度姿态指向、快速机动及其可靠性问题得了到越来越多的重视。在航天器上搭载批量的反作用飞轮是解决上述问题的一个方案,本文针对航天器上搭载批量反作用飞轮而带来的能量消耗增多,角动量管理复杂,安装矩阵的不确定性及飞轮系故障等问题,给出了相应的力矩优化分配策略及解决方案。针对批量反作用飞轮的能量消耗问题,首先根据刚体航天器的转动能量推导出飞轮的瞬时能量消耗,并以此构造改进的能量指标。进而利用飞轮构型矩阵零空间的特性对传统能量最优分配策略进行修改,推导出一种改进的能量最优力矩分配策略,实现了对航天器能量的进一步优化。传统的力矩分配策略存在有效解有限,不能发挥出批量反作用飞轮优势的问题。为此,本文给出任意个反作用飞轮构型的最大角动量包络,并在此基础上给出可以达到最大角动量包络面的角动量最优力矩分配策略。但在实际工程应用中,若在某次任务的机动过程中执行下一次机动任务,则会造成各个飞轮的角动量初值不相同的情况。此时如果一味追求最大的角动量输出能力,则很可能引起部分飞轮的角动量饱和。因此,本文提出角动量裕度的概念,并以此为基础设计了基于角动量裕度的优化指标,推导出角动量裕度优化力矩分配方法,实现对飞轮系角动量的合理分配。在航天器的实际应用中,并不能完全准确的获得飞轮系的安装矩阵,因为对于飞轮的安装误差不可能完全为零。且随着飞轮数目的增多,安装矩不确定性带来的影响将被放大。针对该问题,本文设计了一种闭环的力矩优化分配方法,并配合一种约束下的比例微分控制率,既达到了避免飞轮力矩饱和的目的的同时,又抑制飞轮系安装矩阵不确定性带来的扰动。上述力矩优化分配方法无法应对飞轮系故障的情况,因此推导了一种针对非线性系统的二阶滑模观测器来观测飞轮系的故障力矩,通过对观测器观所反馈的故障信息进行分析可以快速准确的判断出故障飞轮。最后,基于二阶滑模观测器所观测到的故障信息设计了一种容错控制方法,实现对批量反作用飞轮系的容错控制。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

反作用优化论文参考文献

[1].王孝伟,杨贵杰,汪云涛,宁蜀悦.轴向磁通反作用飞轮电机PCB绕组损耗优化研究[J].微特电机.2016

[2].张众正.批量反作用飞轮的力矩优化分配策略与容错控制[D].哈尔滨工业大学.2014

[3].史士财,吴剑威,崔平远,刘宏.空间机械臂全局反作用优化及其地面试验研究[J].机器人.2009

[4].何明.非冗余空间机械臂反作用优化的研究[D].哈尔滨工业大学.2008

[5].叶全红,李红,韩邦成.基于iSIGHT的磁悬浮反作用飞轮优化设计[J].宇航学报.2007

[6].李红,叶全红,韩邦成,房建成.磁悬浮反作用飞轮密封罩结构的优化设计[J].光学精密工程.2007

[7].赵丽滨,赵友选,张建宇,韩邦成,房建成.反作用飞轮结构的动态优化设计[J].中国机械工程.2007

[8].韩邦成,虎刚,房建成,张建宇.50Nms磁悬浮反作用飞轮转子优化设计方法的研究[J].宇航学报.2006

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