由于风机模拟器(wind turbine simulator,WTS)一般采用简化气动模型(即Cp-λ-β曲面)模拟风轮的气动特性。这不仅会影响气动转矩的计算准确性,而且无法再现大型风机具有的气动-弹性耦合特性。为此,针对美国国家可再生能源实验室(NREL)开发的开源风机仿真软件FAST(fatigue,aerodynamics,structures,and turbulence),剖析了其运行原理和程序结构,在此基础上将FAST中的气动计算代码提取、封装,并结合WTS的实测转速信号,在WTS上实现了基于FAST代码的风轮气动-弹性耦合模拟。这使得WTS能够更加逼真地输出风轮气动转矩,而且可以提供更丰富的气动载荷数据。NREL CART-3600 k W风机的动模实验表明,移植FAST代码的WTS能够实现更真实、全面的气动模拟效果。

基于Stewart平台的馈源位姿主动减振定位机构的控制是五百米口径球面射电天文望远镜（FAST）项目实现的关键。考虑到控制系统对重量、体积和精度的要求，提出了在RTLinux环境下，采用工业计算机上下位机主从控制，配合PMAC运动控制卡对机构进行控制的软硬件控制方案。RTLinux对中断处理的强实时性及PMAC运动控制卡强大的运动控制功能，保证了控制精度。实验取得了较好的减振控制效果，满足了FAST的指标要求。同时，PMAC运动控制卡提供了开放性的底层伺服环控制算法，这给今后的控制算法研究改进预留了方便的软硬件接口。

为了保证 FAST射电望远镜的馈源能达到 4 mm的空间位置精度 ,其馈源跟踪采用了粗、精两级调整方案 [1 ] ,精调平台采用以 Stewart机构为原型的 BKX- I。本文主要对精调平台的控制系统进行研究 ,以“PC+PMAC”构成系统的开放式硬件平台 ,并以 Windows+VB为软件平台开发了相应的控制软件 ,包括利用串行通讯组件Ms Com m开发的精调系统与总控计算机通讯的软件和用 Delta Tau公司提供的控件 Ptalk DT开发的精调系统指令执行软件。所开发的系统开放性强 ,可靠性高 ,主要用于 FAST项目的联调试验

根据500m口径球面射电望远镜(FAST)原始设计方案,基于多体系统动力学建模方法,建立了馈源支撑系统的机械模型,并对此模型进行了动力响应分析,为此项目最终方案的选择提供了参考。

介绍了中国天文学家提出的FAST(five hundred meter aperture spherical radio telescope)计划,对FAST索支撑轻型指向跟踪系统的关键技术之一--一次支撑系统的机械结构进行了方案论证,从可靠性、响应速度等方面对自驱动和他驱动两种驱动类型进行了比较.对自驱动方式的几种方案从运动性能和驱动性能等方面比较了各自的优缺点,最后得出了具有可行性的方案.

本文讨论了大型球面射电望远镜舱体系统的分布式控制方案及其实现形式，提出了悬索长度的P-PID双模控制策略；运用稳定边界整定法与单形替换优化法相结合得到了位置环PID参数的整定结果；依据GPS载波相位差分精密动态定位原理，分析了馈源舱位姿GPS动态检测系统的组成，并给出了在动态检测时需要使用的馈源舱位姿转换矩阵和求解方程，与GPS动态定位系统相结合就可以完成对馈源舱位姿的跟踪检测，实现舱体的闭环控制。

为了分析漂浮式风机的风机系统与基础平台相互影响的数值规律,选取OC4 DeepCwind半潜式平台和NREL 5MW风机,利用开源软件FAST进行全耦合分析计算。结果表明,风机的自身转动使平台的运动偏离原有平衡位置,偏移量与风速大小有关,但垂荡运动不受影响;平台轴向移动对风机的影响较小,而平台的绕轴转动对风机气动载荷的影响显著。系泊系统受力情况与风载荷相关,0o风向下,直接迎风的1号系泊缆张紧,受力与风速呈正比,2号、3号系泊缆松弛,受力与风速呈反比,值得注意的是,3根系泊缆受力总和始终保持不变。

真实环境运行的风力机常受到强湍流相干结构对其的影响,而湍流相干结构的发生具有空间位置的不确定性和随机性,叶片作为捕获风能的主要部件其载荷直接关系到风力机运行的安全性,因此该文对湍流相干结构位置的改变对叶根载荷的影响展开研究。结果表明,湍流相干结构位置的改变对摆振力矩影响较小,位置的下降会使得挥舞力矩趋于稳定且波动集中;叶根挥舞方向的载荷约为摆振方向3.5倍;叶根载荷波动具有低频高能的特点,当湍流相干结构中心位于轮毂中心时叶根载荷最大。

基于能量守恒原理对FAST索驱动的高速轴传动链故障后的变力六索系统进行分析,计算所需的制动摩擦力,为安全制动器提供了选型依据,最后提出高速轴传动链故障后的入舱方案,为解决工程实际问题提供了参考.

针对500 m口径球面射电望远镜（FAST）工程需求,介绍了一种自带动力源的液压促动器,阐述了其工作原理和集成化的结构,分析了该促动器在主动反射面系统中具体功能的实现过程。对其在正常工作状态下的换源和扫描跟踪性能进行了实验,结果表明液压促动器的动态性能和控制精度满足在FAST工程的要求,具有良好的实用性。