导读:本文包含了五自由度气浮台论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:滞后,串级时变,遗传算法,神经网络
五自由度气浮台论文文献综述
陈保秀,王岩[1]（2018）在《基于优化算法的六自由度气浮台垂向控制》一文中研究指出针对六自由度气浮台垂向控制系统,考虑垂向气浮轴承气腔体积变化、气膜漏气不均衡和气源输入时变性等因素,可以看作内环含有滞后的非线性串级控制系统。由于被控对象参数未知且时变,仅用双闭环PID控制不能有效补偿参数、滞后对系统的不利影响。故在对垂向控制系统进行垂向位移和气压控制的基础上,采用基于遗传算法优化的BP神经网络算法对参数、滞后时间进行在线辨识,利用辨识模型结合两级Smith预估控制进行实时闭环控制。仿真结果与理论一致,证明了辨识算法的正确性、有效性。上述算法与两级Smith预估控制共同应用于双闭环控制时,极大改善系统的抗干扰性、实时性,并提高了垂向控制的稳定性及鲁棒性。(本文来源于《计算机仿真》期刊2018年09期）
吴敬玉,陈秀梅,钟超,李小斌,裴甲瑞[2]（2018）在《基于叁自由度气浮台卫星姿态控制系统仿真》一文中研究指出为了更真实地模拟卫星在空间可能存在的问题,对叁自由度气浮台卫星姿态控制系统进行仿真设计。采用气浮台进行卫星动力学与运动学模拟,通过气浮台惯量测定及系统搭建,建立控制力矩陀螺群五棱锥构型方案,综合考虑陀螺群构型,设计制力矩陀螺群控制律,实现气浮台平台稳态及姿态快速机动控制。仿真结果验证了该方案的正确性、合理性及有效性,可降低卫星姿态控制异常的风险,为卫星控制系统工程研制提供参考。(本文来源于《兵工自动化》期刊2018年07期）
尹远浩[3]（2018）在《叁自由度气浮台设计及关键技术研究》一文中研究指出随着航天技术的进步,空间垃圾数量逐年增加,使太空环境日益恶化,这些在太空中漂浮的空间垃圾,以及它们相互碰撞产生的碎片可能会对空间站、空间卫星和宇航员构成巨大威胁,清除空间碎片便显得尤为重要。因此,空间碎片的主动清除技术已成为目前航天领域的研究热点。为了能够实现空间碎片的清除,首先需要对空间非合作目标的运动进行研究。然而,空间实验耗资巨大,为了降低研制的风险及成本,需要在地面进行大量的预先研究,其核心便是气浮台技术。本文对叁自由度气浮台主要功能模块进行了研究分析,结合本文的实际需求,设计了一套完整的气浮系统,包括了气浮系统、冷气推进系统、供气系统、重心调整模块等。同时,对气浮台两个关键零件—气体球轴承和喷嘴进行了仿真分析。通过仿真,探讨了影响气体球轴承静态特性的因素。设计了收缩—扩张型喷嘴,分析了其流场分布。设计的气浮台未采用飞轮控制,目前只采用了喷气控制,因为电磁阀只有全开和全闭两个状态,输出力矩固定,和飞轮控制相比,精度稍显不足。但是通过PWPF调节器,将脉冲等效成类似飞轮连续输出控制力矩的效果,这样可以大大提升喷气控制的精度。在结构设计、关键零件仿真分析以及控制设计的基础上,进行了喷嘴特性试验、承载力特性试验和涡流力矩试验。得到了喷嘴的动态响应曲线;承载力实验值和仿真趋势基本一致;通过改变单个气室的气压,能达到减小涡流力矩的效果。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2018-06-01）
陈保秀[4]（2018）在《六自由度气浮台垂向补偿控制系统设计》一文中研究指出随着科技水平的进步,人们对于外太空的探索的需求愈加强烈、迫切,作为航天探索工具的航天器在探索的过程中起到了不可或缺的作用。在太空中的任务较为繁琐,空间环境复杂,这对航天器的设计和研制提出了严格的要求。所以在地面进行航天器的测试实验显得尤为重要和必要,六自由度气浮台仿真系统试验就是其中之一。六自由度气浮台仿真系统包含轨道器和上升器,可充分模拟航天器在轨交会对接的过程,进而有效地减少了测试的成本,而且可以进一步优化执行任务的效果。为使交会对接的过程更加稳定、迅速,本文将对轨道器的垂向补偿控制系统和上平台的质心稳定控制系统进行深入的研究。首先,针对于垂向气浮轴承,分析了垂向控制整个运行的过程,综合考虑不同影响因素如气膜阻力、电气比例阀等对垂向控制系统的影响,采用部件级建模的方法,建立各部分的模型,并考虑滞后因素,结合整体受力,得到压力控制系统模型和垂向位移控制系统模型。并仿真验证了系统模型的可行性。其次,对于级联控制系统的内部压力环路具有滞后回路的情况,Smith的预测控制被用于执行补偿控制。外环先采用数字增量式PID控制器,内环采用Smith预估控制器对滞后环节进行初步的补偿控制。针对模型存在的失配情况,改进设计了基于超稳定性原理的改进Smith预估控制器。而后,结合实时性控制等要求,设计了基于改进模糊控制器与PID控制器并联组成的复合控制器作为外环的控制器。对整个补偿控制的效果进行优化,然后对不同的控制方案进行比较和仿真验证。再次,对轨道器的姿态上平台的质心稳定控制系统的工作原理和过程进行了研究与分析。并结合罗德里格斯参数的建模方法,建立了上平台的质心控制系统模型。根据抗干扰和快速稳定的要求,设计了快速非奇异终端滑模控制器,对比了其和PID控制器的性能。仿真对比了两种控制算法的效果。最后,对垂向补偿控制系统和质心稳定控制系统的硬件系统进行选型,搭建了软、硬件系统。设计人机交互界面,编写控制程序并对提出的控制方案进行工程实验测试。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2018-06-01）
黄成,王岩,陈兴林[5]（2016）在《六自由度气浮台及其姿态平台自动平衡系统设计》一文中研究指出针对卫星交会对接中相对姿态和位置的控制问题,设计一种6自由度(DOF)气浮台,并推导出描述两个气浮台模拟卫星交会对接运动的耦合6自由度(DOF)动力学模型。为解决气浮台模拟空间失重环境中的重力力矩干扰问题,设计一种基于应用新颖的快速非奇异终端滑模面的自适应有限时间控制器的自动平衡系统,估计出质心位置,通过控制叁个平衡质量块补偿姿态平台质心与旋转中心之间的位置偏差。李雅普诺夫理论推导和仿真结果表明,该方法可以快速完成对姿态平台质心位置的准确估计,实现质心与旋转中心的高度重合。(本文来源于《宇航学报》期刊2016年10期）
李延斌,向东,高有华[6]（2015）在《重力引起的3自由度气浮台各类不平衡力矩关系及影响》一文中研究指出为了提高3自由度气浮台的仿真精度,减小重力引起不平衡力矩的影响,提出气浮台弹性不平衡力矩的计算及补偿方法。建立气浮台重力引起的静态、弹性、重力梯度和总不平衡力矩的计算模型,分析重力引起的各类不平衡力矩关系及影响。通过对比发现气浮台质心位置相对回转中心较远时,静态不平衡力矩起主要作用。随着质心位置接近回转中心,弹性不平衡力矩逐渐成为影响气浮台平衡的主要因素,此时质心位置与回转中心距离的减小已不起作用,说明弹性不平衡力矩是制约气浮台精度提高的主要因素。提出静态不平衡力矩与弹性不平衡力矩相互补偿的原理,给出自动调平衡系统补偿算法。试验结果表明采用补偿方法是减小气浮台不平衡力矩的有效措施。(本文来源于《机械工程学报》期刊2015年21期）
邓立为,宋申民,陈兴林[7]（2015）在《五自由度气浮台位置和姿态的分数阶控制》一文中研究指出针对五自由度气浮台星体模拟器的姿态平台和位移平台,分别设计分数阶滑模控制器和分数阶PDμ控制器.首先,针对具有重力不平衡力矩和执行机构安装偏差的姿态平台模型,设计了模糊参数自整定的分数阶滑模控制器.利用分数阶微分算子的信息记忆性与遗传特性,在传统滑模控制中引入分数阶微分算子,利用模糊推理机制进行开关增益参数的自整定,使新型控制器具有模糊控制、分数阶微分和滑模控制等多重优点.利用分数阶Lyapunov稳定性定理,证明了系统的稳定性.其次,针对与姿态平台有耦合效应的位移平台模型,设计了分数阶PDμ控制器;最后,在仿真过程中考虑执行机构的实际运行特性,以数值仿真的形式进一步说明了所提出控制器的有效性和良好的控制性能.(本文来源于《哈尔滨工业大学学报》期刊2015年01期）
赵明[8]（2014）在《六自由度气浮台控制系统设计》一文中研究指出随着空间科学技术的迅猛发展，用来进行航天器全物理仿真试验的气浮台的作用变得越来越重要。现代航天器需要很好的轨道机动性，所以地面全物理仿真试验需要一个可以提供多自由度的气浮台。国内外的一些机构已经开始了多自由度气浮台的研究工作，并取得了一系列成果。本文在分析六自由度气浮台任务书中性能指标的基础上，结合工程实际，提出了一套六自由度气浮台控制系统设计方案，并对关键控制技术进行了理论研究与仿真，设计了姿态平台质心调节系统和重力平衡伺服运动机构的控制系统，并对其进行了实现。本文首先对六自由度气浮台的姿态平台进行了运动学和动力学研究并建立模型，根据模型对质心偏移与摆动周期的关系进行了分析。然后对重力平衡伺服运动机构进行了动力学建模。本文在详细分析了控制系统的模型的基础上，对姿态平台的调平机构的控制系统进行了设计，在PID控制器的基础上设计了改进的专家PID控制器；对重力平衡伺服运动机构的控制系统进行了深入研究，设计了PID控制器和滑模变结构控制器，并对其进行了仿真分析。本文最后在前几章研究工作的基础上，对控制系统的软件进行了设计，并对本文所设计的控制器进行了实际验证并给出了调试结果，完成了六自由度气浮台控制系统的实现。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2014-06-01）
李杨,贾玉红[9]（2014）在《叁自由度气浮台异形节流腔空气轴承特征研究》一文中研究指出基于叁自由度的内部流场模拟异形节流腔空气轴承轴承的分析,分析了有效的空气轴承的旋转速度和气体压力特征和异形之间的不同的承载能力和常规空气轴承结构进行比较。结果表明,有叁个自由度异形节流腔特点有一个非线性与气体压力和转速的关系,为了使承载力的最优值,它应该使供应压力和轴承速度是有限的;异形节流腔结构,与传统的节流腔结构相比,在同等条件下,承载能力有较大的提高,异形节流腔空气轴承有更优秀的承载力。(本文来源于《北京力学会第20届学术年会论文集》期刊2014-01-12）
张耀[10]（2013）在《基于DSP的五自由度气浮台姿态控制系统设计》一文中研究指出随着航天事业的高速发展，航天任务更加多样化，也将面临更大的挑战和更多的技术难题。这就要求设计的航天器具备更多的功能，要有更加精密的结构及复杂且可靠的控制系统。这无疑会增加昂贵的物力和人力的投入，为了将风险减到最小，在每次发射飞行前，都必须进行大量的地面仿真验证。气浮仿真平台能模仿太空中的微重力环境，能有效地对控制系统的精确性及可靠性进行验证，且其制作成本相对较低并能重复使用。可见，气浮台仿真平台的研制工作对航天事业的发展具有重要意义。本文着眼于研究五自由度气浮仿真平台的姿态控制，设计基于DSP的姿态控制系统。本文首先介绍了五自由度气浮仿真台姿态控制系统的总体结构，分析了功能需求。选择TI公司新一代的高性能双核DSP作为核心微控制器，完成硬件系统电路设计。在此基础上，对各个功能模块完成了接口程序及执行器驱动程序的设计。其次在已有的姿态描述方法及刚体动力学、运动学的理论基础上，推导出了气浮仿真台的姿态运动数学模型。针对不同的执行机构，分别推导了喷气控制及轮控系统的姿态动力学模型。最后结合气浮台姿态运动学、动力学方程，针对冷气推进和反作用飞轮两种执行机构分别搭建了仿真模型，设计了PD控制律并进行了仿真验证。在考虑不确定性及外界干扰的情况下，设计了一种非线性积分滑模姿态控制器并进行了仿真验证。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2013-07-01）
五自由度气浮台论文开题报告
（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：
为了更真实地模拟卫星在空间可能存在的问题,对叁自由度气浮台卫星姿态控制系统进行仿真设计。采用气浮台进行卫星动力学与运动学模拟,通过气浮台惯量测定及系统搭建,建立控制力矩陀螺群五棱锥构型方案,综合考虑陀螺群构型,设计制力矩陀螺群控制律,实现气浮台平台稳态及姿态快速机动控制。仿真结果验证了该方案的正确性、合理性及有效性,可降低卫星姿态控制异常的风险,为卫星控制系统工程研制提供参考。
（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。
五自由度气浮台论文参考文献
[1].陈保秀,王岩.基于优化算法的六自由度气浮台垂向控制[J].计算机仿真.2018
[2].吴敬玉,陈秀梅,钟超,李小斌,裴甲瑞.基于叁自由度气浮台卫星姿态控制系统仿真[J].兵工自动化.2018
[3].尹远浩.叁自由度气浮台设计及关键技术研究[D].哈尔滨工业大学.2018
[4].陈保秀.六自由度气浮台垂向补偿控制系统设计[D].哈尔滨工业大学.2018
[5].黄成,王岩,陈兴林.六自由度气浮台及其姿态平台自动平衡系统设计[J].宇航学报.2016
[6].李延斌,向东,高有华.重力引起的3自由度气浮台各类不平衡力矩关系及影响[J].机械工程学报.2015
[7].邓立为,宋申民,陈兴林.五自由度气浮台位置和姿态的分数阶控制[J].哈尔滨工业大学学报.2015
[8].赵明.六自由度气浮台控制系统设计[D].哈尔滨工业大学.2014
[9].李杨,贾玉红.叁自由度气浮台异形节流腔空气轴承特征研究[C].北京力学会第20届学术年会论文集.2014
[10].张耀.基于DSP的五自由度气浮台姿态控制系统设计[D].哈尔滨工业大学.2013