研究了挠性航天器姿态跟踪的非线性PID控制技术。基于误差四元数的动力学和运动学方程，运用Lyapunov稳定性理论设计了新型的航天器非线性PID控制器。控制器不仅具有非线性特点，而且比例参数具有时变的特性，能够根据误差的大小自行进行调整，因此比常规PID控制器具有更好的控制效果。另外，控制器可调参数少，计算简单，工程上易于实现，数学仿真证明了控制方法的有效性。

针对类Clipper再入返回飞行器的气动特性,采用近似反设计的方法,在飞行器外包络等约束条件下,通过形状控制函数,计算出类Clipper飞船的气动外形。基于计算流体动力学(CFD)数值模拟方法,研究分析类Clipper再入返回飞行器在不同高度、不同马赫数和不同攻角下的全空域/速域气动特性变化规律,并结合不同飞行状态下的压心位置探讨飞行器的稳定性。结果表明类Clipper再入返回飞行器在不同飞行状态下能够具有良好的气动特性,最大升阻比可达1.1以上,属于中等升阻比再入,总体呈现出良好的静稳定性,可在未来作为具有可重复使用再入返回飞行器的方案之一。

以双离合变速器齿轮传动系统为研究对象,运用Romax软件,建立了齿轮传动系统虚拟样机模型,分析了修形前1挡齿轮的承载能力、接触斑点和传动误差;基于斜齿轮螺旋线修形和齿廓修形的理论基础,利用最优拉丁抽样原理对1挡齿轮三维综合修形参数进行设计分配,运用神经网络遗传算法寻优,得到最优三维修形参数组合。仿真计算结果表明,齿轮三维修形可以较大幅度的降低齿轮接触应力,优化齿轮接触斑点,降低啮合传动误差。优化前后结果对比,也能证明文中所用方法的有效性,对变速器齿轮设计优化方面具有一定借鉴作用。

针对某公司生产的双离合自动变速器2挡齿轮啸叫问题,利用Romax软件建立了变速器虚拟样机模型,在原有设计的微观参数修形仿真计算结果上,提出了A和B两种新的修形方案,使单位长度载荷及接触应力都集中在齿轮中心区域并且使得峰值传动误差(PPTE)最小。方案A是取消齿顶修缘,方案B是降低螺旋线倾斜偏差并给出调整范围,之后分别进行与原有设计相同的仿真计算,在方案B的调整范围的仿真计算结果中对比分析得出一组最优的齿轮综合修形参数Optimal B,与方案A形成对比。最后,结合整车NVH试验,验证方案A和Optimal B的修形优化结果。结果证明,Optimal B的修形效果比方案A好,使齿轮副21主阶次噪声水平有比较明显的降低,并且在驱动工况下主阶次噪声均控制在40 dB以下,最终解决了变速器2挡齿轮啸叫问题,较好地改善了汽车NVH性能。