刚性航天器的预定义时间滑模控制

针对刚性航天器在姿态跟踪控制中存在的系统不确定及外界干扰等问题,提出了一种预定义时间滑模控制器(PTSMC).首先,给出了以四元数为姿态参数的航天器姿态跟踪控制系统,利用误差四元数和误差角速度设计了预定义时间滑模面.然后,考虑了航天器系统的不确定性和外界干扰设计了一种非保守上界的PTSMC,并通过边界层技术降低了系统抖动.最后,通过设计Lyapunov函数,证明了所提出的控制器的预定义时间稳定性和系统收敛时间上界的非保守性.仿真结果表明,刚性航天器的姿态跟踪误差精度可达1.5×10-6 rad,角速度跟踪误差精度可达2×10-6 rad/s.与现有的预定义时间控制器相比,所提出的控制器的稳定时间上限是更加非保守的,与传统PD控制和非奇异终端滑模控制相比,所提出的控制器具有更高的跟踪精度和鲁棒性.通过3自由度气浮平台的姿态跟踪实验进一步说明了控制方案的有效性,其中角度跟踪误差小于0.1 rad,位置跟踪误差小于0.2 m.     

盾构下穿河流浅覆土施工围堰及导流方案

近几年随着我国的地铁工程建设发展迅速,为广大人民群众的出行带来了诸多方便,但地铁工程一般处在复杂的环境下实施施工的,特别是穿越既有桥梁的,又处于软土地区,在施工中因故考虑到地铁隧道掘进过程中,覆土较薄的,存在一定的河流倒灌、河底大面积塌方等施工风险,为避免风险发生,应做好导流与停航措施应对穿越河流。     

浮选机运输区的结构特征的测试研究

浮选机内各动力学分区的流动特征复杂。本文选取单槽容积0.2m3KYF型充气机械搅拌式浮选机为研究对象,采用PIV测试技术开展运输区的结构特征和动力学特征的研究。研究表明运输区在半个槽体的取截面内的轮廓形状整体呈现为左边为直线,右边折弯线,上下近似直线的近梯形结构,具有高度和宽度两个主要结构特征。运输区轮廓边界处的动力学特征存在明显差异。本研究加深了对浮选机运输区特征的理解,有助于通过调控运输区特征方法解决大型机械搅拌式浮选机粗粒矿物回收率低的难题。     

不同Mg含量铝锌镁产品镀层组织与耐蚀性研究

针对热浸镀铝锌镁镀层产品(55%Al-Zn-1.6%Si-(0～3)%Mg)中不同Mg含量的镀层组织与耐蚀性进行了研究,旨在解决此类产品加工和使用过程中的表面缺陷,主要包括镀层组织不均、耐蚀性偏低、镀层表面捂水发黑等质量问题。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、辉光分析(GDS)、三维形貌测试、电化学测试等方法,对不同Mg含量镀铝锌产品进行了实验测定,发现Mg含量不同是造成镀层组织形貌、耐蚀性差异的重要原因,在一定范围内提高Mg含量有利于镀层组织均匀性及耐蚀性能的提升。对于镀层表面捂水发黑质量问题,镀层组织均匀性和表面钝化工艺共同决定此类缺陷的发生率。最后,通过热力学计算,探讨了添加微量Ti或B对控制铝锌镁晶粒尺寸的可行性,即添加Ti或B之后形成的TiAl₃相、AlB₂相有利于提高凝固组织的形核率,从而起到细化凝固组织的作用。     

新型NixTi24Zr12Nb10Ta12Mo5W5高熵合金含能结构材料的组织及力学性能

设计并使用真空电弧炉制备了Ni_xTi₂₄Zr₁₂Nb₁₀Ta₁₂Mo₅W₅(x=5, 10, 15, 20, 32, 35)高熵合金含能结构材料。采用XRD、EPMA、万能试验机等手段研究了不同Ni含量下合金的相组成、微观组织及力学性能。结果表明,随着Ni含量增加,合金的微观组织由BCC1+BCC2+Ni₁₀Zr₇+Unknown四相结构转变为BCC1+BCC2+Ni₁₀Zr₇+Unknown+FCC五相结构;当x=20时合金呈现出最佳的强塑性匹配,屈服强度为1 653 MPa,压缩伸长率约为19%;随着Ni含量增加,合金硬度先升高后降低,当x=20时合金硬度(HV)达到最大值为592。