中文名 | 索網(wǎng)式空間結(jié)構(gòu)在軌變形分布式主動控制 | 依托單位 | 大連理工大學(xué) |
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項(xiàng)目類別 | 面上項(xiàng)目 | 項(xiàng)目負(fù)責(zé)人 | 吳志剛 |
針對大型移動通信衛(wèi)星和對地觀測衛(wèi)星對大口徑、高精度星載天線的迫切需求,本項(xiàng)目以索網(wǎng)式天線結(jié)構(gòu)為主要研究對象,開展了天線反射面變形主動控制方法研究。主要研究內(nèi)容包括:結(jié)合參變量變分理論與幾何非線性有限元方法建立了索網(wǎng)天線結(jié)構(gòu)非線性有限元模型,并基于該模型進(jìn)行了結(jié)構(gòu)力學(xué)分析;建立含有壓電作動器的大型索網(wǎng)式天線結(jié)構(gòu)的機(jī)電耦合動力學(xué)模型,給出一種適用于大規(guī)模結(jié)構(gòu)主動控制的新型快速模型預(yù)測控制方法,并利用該方法求解天線反射面變形主動控制問題;建立面向大型天線結(jié)構(gòu)分布式控制的有限元模型,考慮各子模塊之間的測量信息交互,提出了分布式振動控制策略并分析了系統(tǒng)的穩(wěn)定性;完成系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)并搭建了星載天線反射面變形主動控制演示實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),驗(yàn)證了提高天線反射面型面精度主動控制方法的有效性。研究結(jié)果表明,所提出的基于參變量變分原理的幾何非線性有限元方法比傳統(tǒng)算法具有更穩(wěn)定的收斂性和更高求解精度;快速模型預(yù)測控制方法可以高效求解大型索網(wǎng)式天線結(jié)構(gòu)的反射面變形主動控制問題,通過主動控制可明顯提高反射面的型面精度;采用可擴(kuò)展的分布式控制器,大型空間天線結(jié)構(gòu)的振動能夠得到有效抑制,且控制系統(tǒng)的容錯(cuò)性能良好;通過實(shí)驗(yàn)更進(jìn)一步驗(yàn)證了主動控制在提高天線反射面精度方面的有效性。以上研究工作為研發(fā)新一代大口徑、高精度星載天線提供了理論基礎(chǔ)和技術(shù)支撐,在進(jìn)一步提高和保持天線反射面精度方面有廣泛的應(yīng)用前景。 2100433B
本項(xiàng)目以大型電子偵察衛(wèi)星和通信衛(wèi)星的索網(wǎng)式結(jié)構(gòu)天線為研究對象,研究在軌環(huán)境下索網(wǎng)式空間結(jié)構(gòu)變形控制的分布式主動控制理論和方法,并完成控制方法的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。為新一代大型索網(wǎng)式星載天線結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和反射面變形的精準(zhǔn)可靠控制提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)支撐。具體研究內(nèi)容包括:建立面向分布式控制的索網(wǎng)式空間結(jié)構(gòu)動力學(xué)模型;基于最優(yōu)控制理論發(fā)展結(jié)構(gòu)變形前饋控制方法;研究結(jié)構(gòu)變形控制的分布式H2/H∞反饋控制方法;設(shè)計(jì)和搭建結(jié)構(gòu)變形主動控制實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),并完成索網(wǎng)式結(jié)構(gòu)變形分布式主動控制方法實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
怎樣理解主動控制與被動控制的相同之處?如控制者、控制對象、控制結(jié)果?
相同的地方,控制者相對來說是不同的,而控制對象的話可以認(rèn)為都是工程的質(zhì)量或者是工程的某一個(gè)目標(biāo),可以認(rèn)為是相同的,控制結(jié)果的話要看具體的控制力度了,兩者的控制結(jié)果相對來說主動控制是要好一些的。
上述被動控制盡管具有很多優(yōu)點(diǎn),但畢竟屬于事后控制,即糾偏措施是基于偏差出現(xiàn)后對偏差所進(jìn)行的分析,這也是被動控制一詞的由來。顯然,被動控制至多只能做到控制已產(chǎn)生的偏差,但不能預(yù)防或杜絕偏差的發(fā)生。此外,...
親愛的樓主: 什么是空間結(jié)構(gòu)?空間結(jié)構(gòu)包括哪些類型? 化學(xué)中的空間結(jié)構(gòu)是指分子中各個(gè)原子在空間位置分布,即分子的立體構(gòu)型。 比如:甲烷分子,在空間是個(gè)四面體結(jié)構(gòu), 乙烯的分子結(jié)構(gòu)是個(gè)平面對稱具有對稱中...
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空間結(jié)構(gòu)動力災(zāi)變主動控制優(yōu)化設(shè)計(jì)研究——針對空間結(jié)構(gòu)的動力災(zāi)變控制,以超磁致伸縮材料為核心元件,利用其輸出力大、響應(yīng)速度快、可靠性高、驅(qū)動電壓低等磁控特性設(shè)計(jì)出一種將電磁能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的磁致伸縮作動桿,并分析其.工作原理和設(shè)計(jì)方法,并通過試驗(yàn)...
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復(fù)雜空間結(jié)構(gòu)體系的顫振主動抑制控制律初探——本文主要針對顫振主動抑制控制律的工程特性做了初步探討,通過對工程系統(tǒng)的穩(wěn)定裕度、陣風(fēng)響應(yīng)、顫振失穩(wěn)以及傳感器位置的優(yōu)化、控制律方程的降階等基本概念和工程應(yīng)用方面問題的做了初步探討,結(jié)合分析顫振主動抑制...
前言
第1章 概述
1.1 工程背景與研究意義
1.2 研究歷史與現(xiàn)狀
1.2.1 熱致響應(yīng)的分析
1.2.2 熱致變形的控制
1.2.3 熱誘發(fā)振動的控制
1.3 本書的主要研究內(nèi)容
第2章 空間結(jié)構(gòu)熱致變形的熱流主動控制
2.1 引論
2.2 控制熱流作用下的熱一結(jié)構(gòu)動力學(xué)方程
2.3 熱致變形的主動控制
2.3.1 給定熱驅(qū)動器布置的控制熱流優(yōu)化
2.3.2 熱驅(qū)動器的合理布置
2.4 熱致變形主動控制的數(shù)值算例
2.4.1 懸臂梁熱致變形的主動抑制
2.4.2 懸臂梁動態(tài)形狀追蹤的主動控制
2.4.3 空間桅桿熱致變形的主動抑制
2.4.4 環(huán)形可展開天線熱致變形的主動抑制
2.5 本章小結(jié)
第3章 空間結(jié)構(gòu)熱誘發(fā)振動的熱流主動控制
3.1 引論
3.2 熱一結(jié)構(gòu)動力學(xué)狀態(tài)方程的建立
3.2.1 瞬態(tài)熱傳導(dǎo)狀態(tài)方程的建立
3.2.2 結(jié)構(gòu)動力學(xué)狀態(tài)方程的建立
3.3 控制熱流的最優(yōu)控制律設(shè)計(jì)
3.4 最優(yōu)控制熱流的求解流程
3.5 熱誘發(fā)振動主動控制的數(shù)值算例
3.5.1 太陽能帆板熱誘發(fā)振動的主動控制
3.5.2 空間桅桿熱誘發(fā)振動的主動控制
3.5.3 空間反射面天線熱誘發(fā)振動的主動控制
3.6 本章小結(jié)
第4章 空間熱流作用下懸臂梁結(jié)構(gòu)的熱顫振準(zhǔn)則
4.1 引論
4.2 熱一結(jié)構(gòu)耦合振動方程的建立
4.3 熱一結(jié)構(gòu)耦合振動方程的近似求解
4.4 耦合熱誘發(fā)振動的穩(wěn)定性分析與熱顫振準(zhǔn)則
4.5 懸臂梁耦合熱誘發(fā)振動穩(wěn)定性分析的數(shù)值算例
4.5.1 太陽熱流垂直懸臂梁軸線入射
4.5.2 懸臂梁軸線指向太陽
4.5.3 懸臂梁軸線指離太陽
4.6 本章小結(jié)
第5章 空間結(jié)構(gòu)耦合熱誘發(fā)振動的穩(wěn)定性分析與熱流主動控制
5.1 引論
5.2 空間結(jié)構(gòu)的熱一結(jié)構(gòu)耦合動力學(xué)分析
5.2.1 熱一結(jié)構(gòu)耦合動力學(xué)方程的建立
5.2.2 耦合矩陣Bt的求解
5.2.3 熱一結(jié)構(gòu)耦合動力學(xué)方程的求解
5.3 空間結(jié)構(gòu)耦合熱誘發(fā)振動的穩(wěn)定性分析
5.4 空間結(jié)構(gòu)耦合熱誘發(fā)振動的熱流主動控制
5.5 耦合熱誘發(fā)振動的穩(wěn)定性分析與主動控制的數(shù)值算例
5.5.1 哈勃望遠(yuǎn)鏡太陽翼耦合熱誘發(fā)振動的穩(wěn)定性分析
5.5.2 哈勃望遠(yuǎn)鏡太陽翼耦合熱誘發(fā)振動的熱流主動控制
5.5.3 空間桅桿耦合熱誘發(fā)振動的熱流主動控制
5.6 本章小結(jié)
第6章 研究展望參考文獻(xiàn) 2100433B
本書圍繞熱致變形會降低空間天線反射面的形面精度、空間桅桿的指向精度,熱誘發(fā)振動會對航天器的姿態(tài)控制造成影響,而不穩(wěn)定熱誘發(fā)振動的發(fā)生則可能使航天器整體失效,因此,大型柔性空間框架結(jié)構(gòu)熱致響應(yīng)的主動控制和熱誘發(fā)振動的穩(wěn)定性分析成為現(xiàn)代航天器研制中亟待解決的兩個(gè)重要問題。進(jìn)行介紹,本書提出了采用熱流驅(qū)動進(jìn)行空間結(jié)構(gòu)熱致變形主動控制和熱誘發(fā)主動控制的新型控制方法。
日前,河南電網(wǎng)10萬千瓦電池儲能首批示范工程洛陽黃龍站首套集裝箱電池儲能單元日前一次并網(wǎng)成功,成為國內(nèi)首個(gè)并網(wǎng)的電網(wǎng)側(cè)分布式電池儲能電站項(xiàng)目。據(jù)了解,今年國網(wǎng)河南省電力公司將承擔(dān)在國內(nèi)開展首批10萬千瓦電網(wǎng)側(cè)分布式電池儲能工程的示范建設(shè)任務(wù),示范工程將落地河南9個(gè)地區(qū)的16座變電站。
據(jù)介紹,這些建設(shè)的10萬千瓦電網(wǎng)側(cè)分布式電池儲能工程,每個(gè)存儲電量能夠達(dá)到10萬千瓦時(shí),按每個(gè)家庭同時(shí)開5000瓦電器計(jì)算,將可滿足2萬個(gè)家庭同時(shí)用電1小時(shí)。
(來源:中電新聞網(wǎng))