挠性结构

摘要： 以大跨度桥梁、高架道路为代表的挠性结构在服役过程中的健康监测备受关注和重视,结构动态响应的测量是实现结构健康监测的重要途径.基于微波感知的新型非接触式振动测量(简称“微波测振”)技术与方法,开展挠性结构动态特性监测的应用研究.阐述了微波测振系统的组成及基于单频连续波和调频连续波微波雷达的振动测量基本理论与方法.针对工程实际中挠性结构动态响应监测需求与特点,提出微波测振系统的工作模式选择与参数设置准则.基于搭建的微波测振系统开展了轻轨高架箱梁结构在列车运行激励下的振动响应监测实验研究,分析了不同工况下结构的动态响应特性.结果 显示,微波测振技术与方法能够准确测量挠性结构的形变与动态响应,为军民领域挠性结构的健康监测提供了一种新的非接触式振动测量技术与方法.

摘要： 常见挠性细颈结构一般由两侧圆弧凹槽构成.凹槽加工时,由于工件刚度较低,造成加工变形,因此常选用镗、研磨或高速铣削等低应力加工方法降低加工变形.在进行镗以及高速铣削等方法加工圆弧凹槽时,手工研磨采用不同规格的支撑元件提高已加工凹槽刚度的方法不再适用.因此,设计了一种新型可调节夹具,可根据零件厚度及已加工凹槽深度进行弹性调节,保证挠性细颈结构加工时工艺系统刚度,从而使尺寸精度达到技术指标要求.

摘要： 常见挠性细颈结构一般由两侧圆弧凹槽构成.凹槽加工时,由于工件刚度较低,造成加工变形,因此常选用镗、研磨或高速铣削等低应力加工方法降低加工变形.在进行镗以及高速铣削等方法加工圆弧凹槽时,手工研磨采用不同规格的支撑元件提高已加工凹槽刚度的方法不再适用.因此,设计了一种新型可调节夹具,可根据零件厚度及已加工凹槽深度进行弹性调节,保证挠性细颈结构加工时工艺系统刚度,从而使尺寸精度达到技术指标要求.

摘要： 空间站柔性太阳翼上有以下预应力：1）在轨工作时，会周期性进出地球阴影区，结构温度会发生周期性的变化，温差在结构上产生了热应力；2）中央桁架斜拉杆上作用有展开预应力；3）柔性阵面上施加有张紧力。这些预应力都会引起几何刚度，从而改变太阳翼结构的动力学特性。文章使用Abaqus非线性动力学求解功能，首先对中央桁架部分和柔性阵面部分分别建立有限元模型，研究预应力对太阳翼动力学特性的影响，发现只有柔性阵面上的张紧力影响最为显著；然后针对完整的太阳翼结构，考虑阵面张紧力作用下，研究其动力学特性，并与未考虑预应力引起的刚度变化时的结构动力学特性进行对比分析。%The flexible solar array (FSA) of a space station has the following kinds of prestresses: (1) the thermal stress caused by periodically varying temperature field in the central truss; (2) the deployment stress in the oblique rod of the central truss; (3) pretension in the flexible solar blanket. These kinds of prestresses will affect the geometric stiff-ness and change the dynamic characteristics of the FSA. The Abaqus nonlinear dynamic solver is used in this paper. First of all, the central truss and the flexible solar blankets are modeled separately to analyze the effect of the prestress. Results show that the pretension in the flexible solar blanket plays a major role in affecting the dynamic characteristics. Then, the whole model of the FSA is built to analyze its dynamic characteristics in consideration of the pretension. Fi-nally, a comparison is made between the results with and without the prestress.

摘要： 研究基于Stewart平台主动基座的挠性结构振动控制.首先,建立含Stewart平台主动基座的柔性梁刚柔耦合动力学模型;随后,在模态空间上分别针对挠性结构的一阶和二阶模态设计由线性扩张状态观测器(LESO)和PD控制器组成的自抗扰控制器(ADRC);最后,基于独立模态控制(IMSC)中的模态滤波器从物理坐标中提取模态坐标,建立振动主动控制实验系统,基于模态空间的自抗扰控制方法完成挠性结构的前两阶模态振动主动控制实验.研究结果表明,利用Stewart平台作为主动基座,采用自抗扰控制方法实现挠性结构的振动抑制是一种高效的振动主动控制方法,在空间振动主动控制领域具有广阔的应用前景.

摘要： To deal with the flexible structure uncertainty of the spacecrafts with a large flexible netted antenna, we propose a robust H-infinity double feedback controller based on a typical proportional and derivative (PD) controller with structure filters. The first layer of the controller is built with a typical PD controller with structure filters to ensure the stability of the second-order integral system of the rigid part of the spacecraft. Based on the normal model obtained from the closed system with the first layer control, we give the general form of weight functions and construct the incremental model for designing the robust H-infinity controller which is called the second layer controller. The proposed robust controller is suitable for spacecrafts with momentum wheels. It is shown by simulations that the given method provides rapid stabilization for three-axis attitude control, and is more robust than the typical PID controller in performing the center-pointing task of the flexible antenna.%针对带有大型挠性网状天线航天器存在的挠性结构不确定性问题,提出了基于比例微分(PD)结构滤波器的鲁棒H∞双层反馈控制方法,第1层采用经典的PD+结构滤波器,确保刚体部分双积分环节稳定,第2层在提取第1层标称模型后,给出通用加权函数,通过构造增广模型得到鲁棒H∞控制器.该控制器结构简单,适合工程应用.通过仿真表明,本方法相对于传统PID+结构滤波器方法能够快速稳定三轴姿态;当结构参数变化较大且三轴姿态偏置为动态时变时,有可能导致传统方法失稳,而本方法具有较强的鲁棒适应性,仍能完成航天器天线的指向任务.

摘要： The vibration control of space flexible structures is difficult as they are with close models and their structural parameters can be easily affected by complex space environments. It is valuable to study the adaptive inverse control. Here, multi - variable adaptive inverse control was successfully applied to a 2 - D flexible plate test system with close modes, and good experiment results were obtained. Persistent disturbances were suppressed effectively. When the structural parameters changed, the procedures of online identification and controller parameter adaptive adjustment restarted and effective vibration suppression was realized again.%一般空间大型挠性结构具有模态密集和参数随特殊空间环境变化的特点,给振动控制系统的设计带来严峻的挑战.常规的固定参数控制器,能很好地解决密集模态挠性结构在相当长的一段时间内不发生变化且其模型可以较为准确获取的一类问题,但结构参数变化时控制效果变差甚至系统失稳.为此研究了密集模态挠性结构振动的自适应逆控制,在二维密集模态挠性板振动控制实验系统上,实现了扰动的有效抑制,其控制效果比固定参数控制器要好;当系统结构参数发生变化时,自适应逆控制系统能够自动重新进行在线辨识和控制器参数自适应调整,达到新状态下扰动的有效抑制.

摘要： 分力合成主动振动抑制方法可以有效抑制挠性振动.其利用几个相同或相似的随时间变化的分力,按一定的规律沿时间轴排列合成为合力作为系统输入,此合力可以在保证完成规定刚体运动的同时抑制掉指定的任意阶振动谐波.对于使用常幅值力矩喷气执行机构的航天器,应用脉宽调制(PWM)技术将符合分力合成方法的时间最优机动控制指令变化为常幅值力矩形式,设计出常幅值的时间最优大角度机动策略.数值仿真结果证实了方法的有效性.

摘要： 随着空间技术的发展,现代卫星的姿态控制面临着挠性附件对本体姿态的耦合作用,精确的数学模型越来越难以建立.采用模糊控制的方法,用动量飞轮作为执行机构,对卫星的姿态控制进行了单轴物理仿真,与传统控制方法相比模糊控制更适用于非线性大延迟系统,可使卫星姿态在参数交化与外部干扰情况下具有较好的姿态稳定度与精度.

摘要： 密集模态挠性结构的模态不仅阻尼小而且耦合程度高,给模型辨识带来了很大困难。频域辨识是获取空间挠性结构模型的一个有效方法,但是目前频域辨识要么模型结构定义有缺陷,要么是集中在单变量情形,不适合作大型空间挠性结构多变量模型的辨识。本文提出了多变量极大似然频域辨识,给出了其模型结构定义、算法推导及实现,并将其应用于H型密集模态挠性板的模型辨识,根据辨识结果,设计主动控制律,实现了对密集模态挠性板振动的有效抑制,表明了辨识算法及主动控制的可行性。

摘要： 对一类由中心刚体和挠性臂构成的挠性结构，依据其动力学模型的欠驱动特性，采用受控拉格朗日函数法设计了跟踪控制律，并根据跟踪轨线应满足的匹配条件规划了期望轨线，控制系统沿期望轨线收敛到平衡点。文中闭环受控能量取特定形式，使得到的匹配条件不含偏微分方程，并给出了判断闭环系统渐近稳定性的一般方法。仿真结果表明：与镇定控制律相比，设计合适期望轨线的跟踪控制律能显著减小挠性臂的高频振动和控制量。

摘要： 本文将有限元建模与面向控制的频域辨识结合起来应用于挠性结构振动主动控制的建模中,并对辨识的输入信号进行分析研究.以挠性悬臂梁为例进行了模型辨识,利用物理实验系统进行控制和验证,结果表明:对于挠性结构,频域辨识能得到针对控制的、效果很好的数学模型.

摘要： 在构建的以压电陶瓷为执行器、电阻式应变片为传感器的挠性悬臂梁物理实验系统基础上,优化设计多正弦辨识输入信号,利用频域极大似然法辨识得到了整个系统的数学模型,并根据该模型进行了数字和物理控制仿真,验证了模型的有效性.良好的控制效果表明:对于挠性结构,频域极大似然法是一种有效的模型辨识方法.

摘要： 本文提出了多变量频域极大似然辨识算法.在单变量频域极大似然辨识算法的基础之上,得出多变量系统的频域极大似然辨识算法,并且优化设计多正弦辨识输入信号.针对大型挠性结构的模型进行了仿真,验证了算法的有效性,同时仿真结果表明:对于挠性结构,多变量频域极大似然辨识算法是有效的,而且能够在较大的频宽、较低信噪比的情况下得到良好的辨识结果.

摘要： 本文针对卫星的大挠性结构,在计及其变形位移场耦合效应的基础上,采用有限元离散方法,通过Lagrange方程,建立了这种挠性附件随中心刚体作旋转运动的刚柔耦合动力学一次近似模型.采用Wilson-θ方法进行数值仿真.通过仿真分析,比较了本文模型和传统零次近似模型所得的不同结论,并验证了Kane所指出的动力刚化现象.

摘要： 针对挠性结构振动控制中智能材料的特性,综合考虑压电敏感器/致动器异位配置的位置和控制律,建立系统状态空间模型,提出一种新的优化配置的性能指标和联合优化设计方法.运用李雅普诺夫稳定性定理证明了闭环系统的全局渐近稳定性条件,性能指标的最小值可取为相应矩阵的迹而不依赖于系统的初始状态.采用遗传算法寻优,数值仿真结果表明,该优化设计方法能够快速的抑制系统的振动.

摘要： 采用H回路成形方法,结合两步镇定过程,给出了一类挠性结构的H控制器的设计及仿真结果.在挠性空间结构控制器设计中经常采用的加内环方法实际上是一种两步镇定过程.

摘要： 以某环形天线为研究对象，通过LMS Virtual. Lab仿真软件建立多体模型，研究其在太空中的虚拟动力学，以及在天线受到扰动之后对其振动进行控制。将天线与航天器相连部分做柔体处理，进行多体动力学分析，并在此基础上生成一个m文件，通过Simulink运用PID算法对该环形天线的振动进行了控制，实现了Motion与Matlab的联合仿真。运用上述方法进行的研究，不但能够准确地反映刚柔耦合的多体模型的动力学特性，并且能够得到理想的控制结果，实现控制结果的可视化。结果表明：该环形天线在太空中振动时具有多个共振点，并且天线振动的固有频率为3.933Hz；对天线的振动控制取得了比较理想的效果，达到了联合仿真的目的。

摘要： 以某环形天线为研究对象，通过LMS Virtual. Lab仿真软件建立多体模型，研究其在太空中的虚拟动力学，以及在天线受到扰动之后对其振动进行控制。将天线与航天器相连部分做柔体处理，进行多体动力学分析，并在此基础上生成一个m文件，通过Simulink运用PID算法对该环形天线的振动进行了控制，实现了Motion与Matlab的联合仿真。运用上述方法进行的研究，不但能够准确地反映刚柔耦合的多体模型的动力学特性，并且能够得到理想的控制结果，实现控制结果的可视化。结果表明：该环形天线在太空中振动时具有多个共振点，并且天线振动的固有频率为3.933Hz；对天线的振动控制取得了比较理想的效果，达到了联合仿真的目的。

摘要： 以某环形天线为研究对象，通过LMS Virtual. Lab仿真软件建立多体模型，研究其在太空中的虚拟动力学，以及在天线受到扰动之后对其振动进行控制。将天线与航天器相连部分做柔体处理，进行多体动力学分析，并在此基础上生成一个m文件，通过Simulink运用PID算法对该环形天线的振动进行了控制，实现了Motion与Matlab的联合仿真。运用上述方法进行的研究，不但能够准确地反映刚柔耦合的多体模型的动力学特性，并且能够得到理想的控制结果，实现控制结果的可视化。结果表明：该环形天线在太空中振动时具有多个共振点，并且天线振动的固有频率为3.933Hz；对天线的振动控制取得了比较理想的效果，达到了联合仿真的目的。

摘要： 一种挠性透明电极结构，包括一挠性透明基板、形成于所述挠性透明基板上的一透明界面修饰层、以及形成于所述透明界面修饰层上的一透明导电膜，所述透明导电膜由至少两个金属氧化物层以及夹设于每相邻的两个金属氧化物层中的一金属层堆叠形成。

摘要： 为解决现有技术具备升降功能的隐藏式手机镜头存在的不能将分段变速、端点定位与安全防撞的功能集合于一个整体，且占用空间较大、安全度较低等问题，本实用新型提出一种挠性悬臂阶段式齿排结构，用于隐藏式手机镜头，除了具备升降功能，还同时具有分段变速、端点定位和安全防撞的功能。本实用新型包括悬臂固定部和齿区段，所述悬臂固定部和齿区段一体成型，且为挠性材料；所述悬臂固定部用于固定连接所述挠性悬臂阶段式齿排结构；所述齿区段为阶段齿区段，所述阶段齿区段包括至少两组齿根高度不同的阶段齿区，所述阶段齿区的顶部为定位部，所述定位部为一个定位档板；本实用新型为一体成型为挠性悬臂阶段式齿排结构，可以节省空间使之置入超薄结构中。

摘要： 一种挠性结构，包括依序相邻且彼此相互交错的多个第一转动件、多个连接件及多个第二转动件。第二转动件卡接第一转动件，连接件夹置于两个相邻第一转动件与两个相邻第二转动件之间，连接件的一侧面具有两个第一滑动部，以分别限位于两个相邻第一转动件的两个第一轨道之中；而连接件的另一侧面具有两个第二滑动部，以分别限位于两个相邻第二转动件的两个第二轨道之中，藉以使两个第一转动件及两个第二转动件相对于连接件转动。而本发明的组合，包括两个相对称的挠性结构，借以使两个支撑框架相对翻转而展开呈平坦状或弯折呈折叠状。

摘要： 本发明涉及一种挠性结构，包括前部节段、中间节段及后部节段，并在前部节段和中间节段均间隔设有两个侧向凸部，且在中间节段和后部节段均侧向设有前、后两个引道，供前述两个节段的两个侧向凸部分别导入以形成相对移动，又在后部节段的前引道还具有相连通的分支引道，以供前部节段的一个侧向凸部导入且形成相对移动，借此在前部节段以其该侧向凸部沿着分支引道移动转进后部节段的前引道后，接续引动中间节段的另一个侧向凸部沿着后部节段的前引道移动，使前部节段与中间节段相对于后部节段依序翻转；此外，还进一步以至少两个挠性结构搭配两端部底座及至少一个中间连接体，从而形成一种具有挠性结构的组合体。

摘要： 本发明涉及一种挠性结构，其包括多个节段及彼此平行的两个弹性支撑体，这些节段以相邻节段相互搭接，并依序排列于第一弹性支撑体一侧，且在相邻节段之间能相对开合，从而在展平状及弯曲状之间进行状态转换，所述节段的相对两侧凹设有沟道，以配合状态转换而彼此分离或相接续，另外在第二弹性支撑体的相对两端部间形成至少一个中空部，使其相对两侧边分别配置各侧的这些沟道且夹持这些节段；还进一步以至少两个挠性结构搭配两个端部底座及多个中间结构梁形成一种具有挠性结构的组合体。

摘要： 本发明涉及一种挠性结构，其包括多个节段及彼此平行的两个弹性支撑体，这些节段依序排列于第一弹性支撑体一侧，通过邻近的所述节段交错穿插并相互牵引以产生相对滑动，进而形成相对开合，以在展平状及弯曲状之间进行状态转换，所述节段的相对两侧凹设有沟道，以配合状态转换而彼此分离或相接续，又在第二弹性支撑体的相对两个端部间形成中空部，使其相对两侧边分别配置各侧的这些沟道且夹持这些节段；还进一步以至少两个挠性结构搭配两个端部底座及至少一个中间连接体，形成一种具有挠性结构的组合体。

摘要： 本发明涉及一种挠性结构，其包括多个节段及彼此平行的两个弹性支撑体，这些节段以相邻节段相互搭接，并依序排列于第一弹性支撑体一侧，且在相邻节段之间能相对开合，从而在展平状及弯曲状之间进行状态转换，所述节段的相对两侧凹设有沟道，以配合状态转换而彼此分离或相接续，另外在第二弹性支撑体的相对两端部间形成至少一个中空部，使其相对两侧边分别配置各侧的这些沟道且夹持这些节段；还进一步以至少两个挠性结构搭配两个端部底座及多个中间结构梁形成一种具有挠性结构的组合体。

摘要： 本发明涉及一种挠性结构，其包括多个节段及彼此平行的两个弹性支撑体，这些节段依序排列于第一弹性支撑体一侧，通过邻近的所述节段交错穿插并相互牵引以产生相对滑动，进而形成相对开合，以在展平状及弯曲状之间进行状态转换，所述节段的相对两侧凹设有沟道，以配合状态转换而彼此分离或相接续，又在第二弹性支撑体的相对两个端部间形成中空部，使其相对两侧边分别配置各侧的这些沟道且夹持这些节段；还进一步以至少两个挠性结构搭配两个端部底座及至少一个中间连接体，形成一种具有挠性结构的组合体。

摘要： 一种挠性结构，包括依序相邻且彼此相互交错的多个第一转动件、多个连接件及多个第二转动件。第二转动件卡接第一转动件，连接件夹置于两个相邻第一转动件与两个相邻第二转动件之间，连接件的一侧面具有两个第一滑动部，以分别限位于两个相邻第一转动件的两个第一轨道之中；而连接件的另一侧面具有两个第二滑动部，以分别限位于两个相邻第二转动件的两个第二轨道之中，藉以使两个第一转动件及两个第二转动件相对于连接件转动。而本发明的组合，包括两个相对称的挠性结构，借以使两个支撑框架相对翻转而展开呈平坦状或弯折呈折叠状。

摘要： 本发明涉及一种挠性结构，包括前部节段、中间节段及后部节段，并在前部节段和中间节段均间隔设有两个侧向凸部，且在中间节段和后部节段均侧向设有前、后两个引道，供前述两个节段的两个侧向凸部分别导入以形成相对移动，又在后部节段的前引道还具有相连通的分支引道，以供前部节段的一个侧向凸部导入且形成相对移动，借此在前部节段以其该侧向凸部沿着分支引道移动转进后部节段的前引道后，接续引动中间节段的另一个侧向凸部沿着后部节段的前引道移动，使前部节段与中间节段相对于后部节段依序翻转；此外，还进一步以至少两个挠性结构搭配两端部底座及至少一个中间连接体，从而形成一种具有挠性结构的组合体。