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赵志刚: 作品数：21 被引量：138H指数：6; 供职机构：中国民航大学空中交通管理学院更多>>; 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划航天科技创新基金更多>>; 相关领域：航空宇航科学技术自动化与计算机技术机械工程环境科学与工程更多>>

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柔性机械臂模型非约束模态降维绝对误差准则被引量：1: 2012年; 描述柔性结构振动的非约束模态展开方法仅考虑结构参数而不考虑外部作用力,当外部驱动力频率与非约束模态的某几阶频率相等或者相近时,这样的处理将影响动力学响应的近似精度。针对此问题,且考虑到任意驱动力都可以用傅里叶分析的方法将其等效为无穷多个正弦力的叠加,提出了一种正弦力作用下基于非约束模态降维的绝对误差准则。采用有限元法描述柔性机械臂的弹性变形,应用拉格朗日法建立其动力学方程,并用非约束模态降维模型与其作对比,仿真验证了所提出的非约束模态选取准则的正确性。; 齐乃明赵宝山赵志刚王利平; 关键词：有限元法柔性机械臂

空间热载荷作用下星载天线耦合动态影响分析被引量：7: 2012年; 为了研究空间热载荷对星载天线刚柔耦合多体系统的扰动,根据抛物反射面几何特征,采用壳体单元有限元离散化法,并考虑壳体厚度方向上的温度变化,建立了有限元列式的热传导方程;引入与应变能有关的耦合项,利用拉格朗日法推导了星载天线系统的大范围刚柔耦合动力学方程,研究了温度载荷对星载天线多体系统的动力学特性影响。仿真结果表明:空间热效应引起了动态的温度载荷,与结构变形发生耦合,诱发耦合颤振,加剧柔性反射面的弹性振动,造成卫星姿态和天线指向的扰动,严重影响了星载天线的指向精度。结论对星载天线指向精度的分析与控制具有重要的理论价值及工程实际意义。; 游斌弟赵志刚李文博赵阳; 关键词：热载荷星载天线刚柔耦合

改进型负输入整形与最优控制结合的振动抑制方法被引量：11: 2014年; 针对诸如柔性机械臂这类柔性系统的主动振动控制问题,提出了基于改进型负输入整形和最优控制结合的振动抑制方法。以柔性机械臂为研究对象,设计最优状态反馈控制实现其旋转机动任务及柔性振动抑制。为增强柔性振动抑制效果和改善系统的运动时间,根据引入线性二次型调节器(LQR)反馈后整个闭环系统的振动频率和阻尼比设计改进型负输入整形器作为前馈控制器。将前馈控制与反馈控制相结合能发挥其各自的优点,提高系统的性能。仿真分析结果表明,所设计的混合控制策略可以有效地抑制柔性振动,且可以减少系统响应时间的延迟和加快系统响应速度。; 赵志刚游斌弟赵阳; 关键词：主动振动控制最优控制线性二次型调节器柔性机械臂

空间站机械臂转位系统动力学建模及特性分析被引量：4: 2013年; 为分析空间站在应用机械臂转位过程中的动力学特性,采用矢量力学方法推导了考虑偏心量的空间站转位系统动力学模型。使用有限元方法描述柔性臂的弹性变形,应用Newton-Euler法建立空间站机械臂转位系统转动方程,并采用Lagrange法建立柔性臂振动方程;针对柔性机械臂末端带有大负载的特点,将末端弹性变形引起的负载角速度从负载绝对角速度中分离,应用约束模态展开法对动力学方程进行降阶。提出了构造降维矩阵的方法以便于利用空间动力学模型研究机械臂平面转位问题;分析了空间站舱体转位过程中系统的转动惯量、偏心量发生变化的特性。数值仿真结果表明:空间站在转位过程中,系统总体相对于系统质心的转动惯量变化巨大,且偏心量变化范围甚至已超出了空间站核心舱的几何范围。结论可为空间站的控制系统设计提供理论参考。; 赵志刚赵阳葛卫平刘暾; 关键词：柔性机械臂转位动力学建模偏心量空间站

柔性关节动态误差对星载天线扰动及控制被引量：5: 2011年; 柔性关节动态误差的非线性因素影响卫星的姿态控制和星载天线对目标的指向精度。基于此,建立漂浮基座星载天线的动力学模型,推导柔性关节动态误差非线性动力学模型,分析柔性关节动态误差对星载天线的扰动影响,并提出星载天线指向轨迹跟踪非线性控制器算法,利用Lyapunov理论证明所提出的算法是渐近稳定的。结果表明,阻尼和刚度相同情况下,当关节存在动态误差时,即使幅值很小,但作为激励将产生不可预知的振动响应,产生强烈的力矩和速度波动;通过合理选取控制器参数可抑制其扰动,可完全补偿柔性关节的动态误差。结论对星载天线指向精度的分析与控制具有重要的理论价值及工程实际意义。; 游斌弟赵阳赵志刚田浩; 关键词：星载天线柔性关节轨迹跟踪控制

考虑空域时空特性的动态多跑道使用策略优化方法: 2024年; 多跑道机场飞行区运行效率低下会导致空域-跑道系统容流供需失衡,进而造成终端区空域交通拥堵、航班延误现象频发。为提升多跑道机场终端区运行效率,借助全空域与机场模型软件(total airspace and airport modeler,TAAM)建立空域仿真模型,针对不同运行模式动态转换下对终端区交通流走向、扇区开合等空域时空特性的影响进行分析,提出1种考虑不同运行时段内终端区机场走廊口流量配比和进离港流量分布的动态多跑道使用策略优化方法。首先,使用TAAM综合考虑不同跑道运行模式下各扇区内航班流量、高度变更、移交协调及冲突解脱对管制负荷的影响,拟合得出不同跑道运行模式下基于当量航空器架次的各扇区管制负荷函数。以终端区内航班平均飞行时间、平均延误时间及管制员工作负荷为优化目标,建立了跑道使用策略优化模型。设计了1种基于航空器基本性能数据库(the base aircraft data,BADA)的多目标非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ),并结合机场实际运行条件在无运行限制、运行方向限制、运行模式限制等5种场景下进行仿真计算。对各场景Pareto最优解集进行评价得出不同场景下最优跑道使用策略,并使用TAAM进行仿真对比验证。结果表明:无运行限制和运行方向限制相较于单一跑道运行模式的航班服务效率提升10.15%,5.01%;管制员工作负荷减少3.91%,3.4%;延误时间减少28.86%,19.46%。; 朱承元白锴迪赵志刚; 关键词：航空运输空中交通管制 NSGA-II

空间站机械臂转位控制与振动抑制研究: 空间站是人类历史上规模最大的航天器，代表着当今航天领域最全面、最复杂、最先进和最综合的科技水平，在空间生命科学、载人深空探索及新材料加工等诸多科技前沿领域发挥着重要的、其它航天器不可替代的作用。多模块空间站在轨组建过程中...; 赵志刚; 关键词：空间站柔性关节动力学建模; 文献传递

计及关节及杆柔性的空间机械臂抓取控制被引量：7: 2011年; 针对考虑关节及杆柔性的空间机械臂动力学与抓取控制问题,以三连杆柔性机械臂为研究对象,考虑臂杆的横向弯曲变形、纵向拉伸变形及由于横向变形引起的轴向收缩的二阶耦合量等,并通过引用转子扭簧模型来考虑柔性关节的影响,应用Lagrange方程和假设模态法建立动力学模型。引入"动态抓取域"来描述机械臂的抓取过程,采用关节主动阻尼控制来抑制抓取过程中的碰撞激振力,分析了匀速抓取和加速抓取两种策略的机械臂柔性关节的变形特性。仿真结果表明:关节柔性减小了整体碰撞力,在碰撞过程中起到一定的缓冲作用;加速抓取控制下比匀速抓取控制下的关节变形小,前者整体优于后者。; 张元赵志刚李娜魏承; 关键词：空间机械臂动力学模型柔性关节

航天器喷气姿态机动分力合成抑制模态选取准则被引量：1: 2013年; 针对利用喷气执行机构实现航天器姿态机动时柔性附件的振动抑制问题,以期望的姿态指向精度及稳定度为约束,提出了需要抑制的系统模态阶次选取准则。仿真验证模型由绕单轴旋转的中心刚体及柔性附件组成,应用拉格朗日法建立适用于不同附件位置的系统动力学方程,利用准则设计了常幅值分力合成控制力矩。仿真结果验证了所提出准则的有效性,并表明:在姿态机动前若能适当调整柔性附件的位置,将便于分力合成控制器设计,易于获得较高的姿态指向精度及稳定度,且利于减少喷气次数。; 齐乃明赵宝山赵志刚王佩臣孙禄君; 关键词：柔性航天器

考虑运动副间隙的机构动态特性研究被引量：70: 2011年; 为了研究运动副间隙对机构系统动态特性的影响,建立一种改进的间隙非线性连续接触碰撞力的混合模型,同时采用修正的库仑摩擦模型描述间隙处的摩擦作用,然后将间隙接触碰撞模型嵌入到ADAMS机械系统动力学分析软件中,以四连杆机构为对象,建立了含间隙机构的动力学模型并进行动力学仿真分析,仿真结果可以准确地预测运动副间隙对机构动态特性的影响,为机构设计提供了参考和依据,并且建立的间隙接触碰撞力的混合模型拓展了间隙铰接触碰撞动力学建模与含间隙机构动力学特性的研究,有利于工程实际应用。; 白争锋赵阳赵志刚; 关键词：运动副间隙动态特性

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