液压机械臂在重载任务中至关重要,但在精细化作业中却普遍存在“力量够大、精细不足”的问题。无论采用全自主还是半自主的作业方式,精密运动控制都是实现精细作业的首要基础。液压机械臂多采用液压缸直动推动关节转动的非线性驱动关节构型,摩擦分别来自液压缸和转动轴,但现研究大多忽略直动摩擦而仅考虑转动摩擦,因而运动控制中的摩擦补偿不到位。建立了面向模型补偿控制的液压机械臂非线性驱动关节动力学模型,全面考虑液压缸和转动轴的摩擦特性,进而提出摩擦补偿控制方法。结合基于最小二乘的在线参数自适应律,设计了直接/间接自适应鲁棒控制器。最后开展多组仿真对比,验证所提控制方法对液压机械臂驱动关节控制精度的提升效果。

研究了钢纤维体积掺量(2.5%、3.3%、4.1%)和粉煤灰掺量(10%、15%、20%)对桥梁内衬混凝土工作性及力学性能的影响,采用数字图像处理法量化分析了钢纤维在混凝土中的分布均匀度与饱和度。结果表明:随着钢纤维体积掺量的增加,混凝土的工作性基本呈降低趋势,但其抗压强度和劈裂抗拉强度增大;随着粉煤灰掺量的增加,混凝土的工作性和力学性能基本均呈下降趋势;钢纤维的分布均匀度和饱和度随着其体积掺量的增加而增大,并与混凝土的力学性能呈正相关关系。

为了研究不同配合比的火山灰浆液改性再生粗骨料对混凝土性能的影响,通过正交试验对比分析了改性和未改性再生粗骨料的吸水率、表观密度和压碎指标,探讨了改性再生粗骨料对混凝土力学性能和抗氯盐侵蚀性能的影响。结果表明:与未改性再生粗骨料相比,改性再生粗骨料的吸水率和表观密度增大,压碎指标减小;在火山灰浆液中掺入30%复合掺合料后,随着复合掺合料中粉煤灰掺量的增加,再生混凝土的抗压强度降低,氯离子扩散系数增大;在火山灰浆液中掺入适量稻壳灰后,再生混凝土的抗压强度提高,氯离子扩散系数减小;在火山灰浆液中掺入适量分散剂后,再生混凝土的抗压强度降低,氯离子扩散系数增大;综合考虑再生混凝土的力学性能和抗氯盐侵蚀性能,火山灰浆液的最佳配合比为矿粉掺量30%、稻壳灰掺量3%、不掺粉煤灰和分散剂。

研究了蔗渣灰等质量替代水泥对砂浆力学性能、抗氯离子渗透性能和抗碳化性能的影响,分析了蔗渣灰对砂浆孔结构的影响机理。结果表明:随着蔗渣灰掺量的增加,砂浆的抗压、抗折强度均呈先增大后减小的趋势,抗氯离子渗透性能和抗碳化性能也呈相似的变化规律;蔗渣灰的最佳掺量为15%,此时,试件的抗压强度较对照组提高了9.8%,氯离子扩散系数减小了26.2%,碳化深度降低了3.8%;掺入适量蔗渣灰可有效降低砂浆基体的孔隙率,减少多害孔,优化孔结构,提高密实性。

针对天问一号着陆器防热大底分离触发条件确定问题,利用数学仿真的方法分析气动特性、防热大底相对着陆器姿态运动等因素对分离安全性的影响,给出可安全分离的触发条件。不同分离触发马赫数的仿真结果表明,较大分离马赫数的碰撞风险较高,但防热大底长期运动趋势由弹道系数决定,相比着陆器下降更快。根据伞降过程着陆器姿态运动及伞绳力特点,建立了一套短期相对姿态运动分析模型,定量分析姿态摆动峰值角速度和分离时刻摆动相位对安全性影响,利用最危险分离相位确定了峰值角速度和分离马赫数与分离过程最近距离的关系,给出安全分离所需的峰值角速度-马赫数范围。利用着陆器姿态摆动峰值角速度随马赫数减小的规律,将峰值角速度约束转化为分离马赫数约束,从而确定了可安全分离的马赫数条件。

变转速电机-泵直驱电液系统的发展与伺服技术的提升使得泵控系统在保留高能效特性的同时,具有更高的硬件集成度和更快的响应速度;但是在低转速泵控工况下,此类系统依旧存在泵的流量非线性、流量偏差大等控制难点,使得变转速泵控系统难以完成高精度的执行器运动轨迹跟踪。为实现泵控液压缸系统的精密运动控制,提出了一种新颖的非线性流映射方案,以此得到精确的泵输出流量;同时,利用非线性自适应鲁棒反演控制策略(Adaptive Robust Controller Backstepping,ARCB)实现液压系统在高阶动力学、参数不确定性下的精确控制。试验表明,提出的控制策略可有效解决变转速泵的流量偏差问题,实现理想的控制性能和轨迹跟踪精度。

我国是世界贝类养殖大国,贝类采收是贝类养殖中生产成本最大的生产环节。为了提高滩涂贝类采收效率,文中设计了履带式贝类采收机,并介绍了滩涂贝类采收机的总体工作原理、主要机构和工作流程。

该文根据伺服缸的测试要求和HNC的控制功能设计了伺服缸的测试硬件系统和基于HNC的NC语言控制程序，实际应用表明，HNC用于伺服缸测试系统无论硬件和软件均能按模块化方式快速搭建测试系统，适用于不同要求的伺服缸测试，其曲线跟踪显示和打印功能可快速判断伺服缸性能。

根据闭环比例电磁铁动态特性设计计算机辅助测试系统。在完成信号接口电路设计的基础上，编写测控程序自动完成比例电磁铁动态性能的测试。测试结果证明，利用所设计的CAT系统测得的数据准确可靠。

该文根据伺服缸的测试要求和HNC的控制功能设计了伺服缸的测试硬件系统和基于HNC的NC语言控制程序，实际应用表明，HNC用于伺服缸测试系统无论硬件和软件均能按模块化方式快速搭建测试系统，适用于不同要求的伺服缸测试，其曲线跟踪显示和打印功能可快速判断伺服缸性能。