国家自然科学基金(11290153)
- 作品数：11 被引量：38H指数：3
- 相关作者：金栋平刘福寿胡更开陈辉沈振兴更多>>
- 相关机构：南京航空航天大学北京理工大学燕山大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金江苏高校优势学科建设工程资助项目中国人民解放军总装备部预研基金更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术理学电子电信自动化与计算机技术更多>>
- 空间索网结构作动器/传感器优化配置被引量：3
- 2015年
- 针对大型空间索网结构,研究了含作动器/传感器的压电主动杆件的优化配置。首先,在降阶的模态坐标下建立了状态空间形式的结构动力学方程,得到了模态控制力能量自相关矩阵,并根据该矩阵的秩来优化同位配置的作动器/传感器数目。然后,根据系统总储能积分最小、传感器接收信号能量最大的复合优化准则,利用基于字典序排列组合编码的遗传算法获得作动器/传感器全局最优配置的位置及闭环控制系统反馈增益。最后以大型环形桁架天线中的三向抛物面索网的振动控制为例,对比单一能量准则,验证了本文方法的计算效率、寻优准确性及控制有效性。
- 秦宝亮金栋平刘福寿
- 关键词：遗传算法优化配置
- 宽频亚波长弹性波极化调控
- 区别于声波和电磁波,固体中的弹性波同时具有平行和垂直波矢的两种极化方向,因此在波控材料以及功能结构设计上具有较强的复杂性。本文介绍了一种宽频弹性波超材料来控制固体中纵波(L)和横波(T)的传播。受五模材料的启发,该各向异...
- 郑明晔刘晓宁苗鸿臣朱睿胡更开
- 关键词：宽频
- 文献传递
- 周期胞元平面桁架结构等效动力学分析被引量：3
- 2018年
- 基于能量等效研究了周期胞元构成的平面桁架结构等效动力学建模问题。通过相邻胞元应变协调条件,将胞元的应变场阶次降阶为Timoshenko梁对应的应变场阶次。根据周期胞元的中心位移,获得胞元应变能与动能,进而利用Hamilton原理得到平面桁架结构等效连续体动力学方程。基于等效连续体模型和有限元模型,对周期胞元桁架结构进行了固有特性分析,验证了等效连续体模型的正确性和精度。
- 柳剑波王立峰金栋平
- 关键词：结构动力学平面桁架连续体
- 基于控制力矩陀螺的大型空间结构分布式振动抑制
- 大型空间结构具有大尺度、轻质量、大柔性等动力学特征，由于空间中没有大气阻尼，一旦受到热辐射冲击、空间碎片冲击等外部干扰，所引起的结构振动很难在短时间内衰减。因此，需要对大型空间结构的动力学响应进行抑制。论文主要内容和工作...
- 王帅
- 关键词：大型空间结构控制力矩陀螺遗传算法
- 带PWPF调节的多柔性航天器协同控制
- 本文主要研究使用脉冲方式控制多个柔性航天器的状态一致问题。首先建立多个柔性航天器的动力学模型,设计一致控制器,并将所得控制器采用调幅调频(PWPF)方法调节成脉冲信号作为系统的控制输入。如图2所示,柔性航天器可以简化为自...
- 陈提； 文浩； 金栋平；
- 关键词：柔性航天器协同控制刚柔耦合
- 文献传递
- 可调张拉超结构中拉扭耦合波传播特性
- 张拉结构(Tensegrity)是一种由杆和绳索组成的结构,它的刚度是由于内部整体的拉压预应力提供的,且随着其构型的改变而改变。张拉结构被广泛的应用在建筑、生物、宇航、机器人等学科中,而对其波动性质的研究较少。本文首先针...
- 王倚天刘晓宁朱睿胡更开
- 文献传递
- 基于变换方法的索网结构波传播控制研究
- 2017年
- 索网结构具有尺寸大、质量轻、可展开等特点,已应用于大型空间展开天线等结构中.本文开展了基于变换方法的索网结构波传播控制研究.首先将索网均匀化为等效薄膜,建立了可描述索网结构波传播规律的均匀化等效波动方程.等效波动方程的形式与薄膜波动方程的形式相同,等效质量和刚度由网格构型、几何参数和材料参数决定.对于张紧力均匀分布的正三角形、正方形和正六边形网格,等效质量和刚度均为各向同性.根据该波动方程,利用坐标变换方法给出预定波传播方式下所需的材料参数空间分布.将所得连续材料参数分布离散化,设计相应的索网微结构,从而实现索网中可控的波传播形式.基于压缩变换、白洞变换和鱼眼透镜等功能化设计,数值验证了方法的有效性.本文所提出的索网结构的变换方法,为大型空间索网结构的振动控制提供了一定的理论指导.
- 周姣张凯彭福军胡更开
- 关键词：索网结构均匀化
- 基于PDE模型的空间柔性曲梁无穷维Kalman滤波器设计
- 2017年
- 状态观测器设计是大型空间结构主动控制设计中的一项重要内容.由于大型空间结构频率低、模态密集且阻尼小,传统的基于模态截断模型的观测器设计方法容易导致观测溢出问题.直接基于结构的偏微分方程(PDE)模型进行状态观测器设计可以避免上述问题,目前正成为该领域的研究热点.针对具有弱阻尼的空间柔性曲梁,对曲梁在悬臂状态下的面内振动进行状态估计.首先建立考虑剪切变形和转动惯量的曲梁面内振动PDE模型,并通过变量替换将PDE模型转化为Hilbert空间中的抽象状态方程,然后基于Kalman滤波理论构建曲梁的无穷维状态观测器模型,并采用频域下的谱分解方法得到无穷维Kalman滤波器增益函数的解析解.最后通过数值算例对无穷维Kalman滤波器的观测效果进行了验证。
- 刘福寿金栋平金栋平
- 关键词：状态估计
- 环形桁架结构径向振动的等效圆环模型被引量：10
- 2016年
- 在大型环形网架式可展天线中,环形桁架结构的动力学性能对于整个天线的工作状态至关重要.针对大型空间桁架结构,基于连续体等效的思想,将其动力学模型简化为简单的弹性连续体模型一直是动力学研究的热点.将环形桁架结构看作由重复的平面桁架单元构成的环形周期结构,在周期桁架单元等效梁模型的基础上,提出采用不计剪切变形和转动惯量的等效圆环模型分析环形桁架结构的径向振动,并对等效圆环模型的偏微分运动方程进行了解析求解.首先通过变量代换将描述圆环径向振动的四阶偏微分方程组降阶为一阶偏微分方程组,然后通过对降阶后的偏微分方程组进行Laplace变换将其转化为常微分方程组,并采用微分方程组的Green函数解法,获得了等效圆环模型在复频域下动力响应的解析表达式,进而得到等效圆环模型固有振动的特征方程及传递函数的表达式.最后通过数值算例对环形桁架有限元模型与等效圆环模型的固有频率和振型以及传递函数进行了对比分析,验证了等效圆环模型用于环形桁架结构径向振动分析的可行性.
- 刘福寿金栋平
- 关键词：拉普拉斯变换传递函数
- 基于波动理论的网状结构振动控制研究
- 网状结构具有柔软、易弯曲、高收纳比及便携等优点,在实际工程得到广泛应用。同时网状结构具有模态密集,频带宽等特点,在受到冲击或扰动作用时产生的动态响应不会立即引起结构的整体振动,而是以波的形式逐渐传递到其他部位,因此网状结...
- 左世磊张凯胡更开
- 关键词：振动控制传递函数
- 文献传递
