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利用机器人操纵器进行柔性航天器建模与控制
由于存在碰撞风险和人造物体的堆积，尤其是在低地球轨道 (LEO) 中，围绕地球运行的空间垃圾的增多已成为现役航天器和未来任务面临的重大问题。为了缓解这一问题，人们提出了新的解决方案。空间机器人已被纳入在轨服务，以帮助人类在太空环境中开展活动，特别是机器人操纵器可以在主动清除碎片方面发挥关键作用。本论文的目的是开发一个灵活的航天器动力学和控制模型，包括空间操纵器。采用混合方法实现主体和操纵器动力学。具体而言，操纵器运动方程是从拉格朗日公式中获得的，而主体动力学则用刚体的欧拉方程表示。机械臂是一个带有两个连杆的两自由度 (DOF) 平面操纵器。主要结构特性是在与文献中的空间机械臂进行比较后选择的。另一方面，JAXA 微型卫星 PROCYON 被用作航天器的主体。与 PROCYON 航天器一样，也考虑了金字塔形配置的四个反作用轮系统。所有建模和仿真阶段均在 MATLAB/SIMULINK 环境中进行。这项工作的另一个重要方面是卫星的柔性部分，由 PROCYON 航天器的四个太阳能电池板表示。使用 PATRAN/NASTRAN 进行有限元法 (FEM) 分析，以获得模型所需的自然模式和频率，并评估刚性和柔性部分之间的耦合矩阵。论文的第二部分是关于控制策略。两种不同的控制器用于机械手的运动和主体姿态控制。机械臂采用简单的比例-积分-微分 (PID) 控制器，目的是实现所需的关节角度位置，以便捕获碎片/目标。对于姿态控制，采用具有线性二次调节器 (LQR) 的主动抗扰控制 (ADRC) 作为控制律，以便获得快速稳定的响应，并消除作用于系统的所有内部和外部扰动。仿真环境中的令人满意的结果证明了 ADRC 执行姿态控制的能力，
火箭基础
火箭简史过去的科学和技术。它们是数千年来对火箭和火箭推进的实验和研究的自然产物。最早成功运用火箭飞行基本原理的装置之一是一只木鸟。罗马人奥鲁斯·盖利乌斯的著作讲述了一个名叫阿基塔斯的希腊人的故事，他住在塔伦图姆城，现在是意大利南部的一部分。大约公元前 400 年，阿基塔斯放飞了一只木鸽，让塔伦图姆的居民既困惑又开心。逸出的蒸汽推动了悬挂在电线上的鸟。鸽子利用了作用-反作用原理，直到 17 世纪才被表述为科学定律。大约在鸽子发明三百年后，另一位希腊人，亚历山大的希罗，发明了一种类似的火箭式装置，称为汽转球。它也使用蒸汽作为推进气体。希罗在水壶顶部安装了一个球体。水壶下面的火把水变成蒸汽，气体通过管道流到球体上。球体两侧的两个 L 形管使气体逸出，从而给球体一个推力，使其旋转。 第一批真正的火箭究竟何时出现尚不清楚。早期火箭装置的故事零星地出现在各种文化的历史记录中。 也许第一批真正的火箭是意外事故。 据说公元一世纪中国人有一种由硝石、硫磺和木炭粉制成的简单火药。他们主要在宗教和其他节日庆典中使用火药来燃放烟花。为了在宗教节日期间制造爆炸，他们将混合物装满竹筒，然后将其扔进火中。也许其中一些竹筒没有爆炸，而是从火中滑出，被燃烧的火药产生的气体和火花推动。中国人开始试验装满火药的竹筒。后来，他们把竹管装在箭上，用弓箭发射。很快他们发现，这些火药管可以仅靠气体逸出产生的力量自行发射。真正的火箭就此诞生。英雄引擎
用于在轨服务的具有柔性附件的旋转漂浮空间机器人的控制
由于很难获得柔性动力学，因此提出了对未知扰动具有鲁棒性的控制器 [6]。在机械手操纵过程中实现姿态控制仍然是一项具有挑战性的任务，因为除了外部扭矩/力之外，机械手运动和附加物振动也可能导致不良的底座旋转。已经研究了通过工作空间调整策略 [7] 或同时控制全局质心和航天器姿态 [8] 来有效使用推进器来补偿机械手运动。同样，当仅控制机械手时，已经开发了反应零空间控制以减少机械手和航天器底座之间的相互作用 [9]。由于振动部分是由于机械手运动引起的，因此基于机械手刚体动力学和附加物柔性动力学之间的耦合因素，已经提出了一种控制策略来抑制振动 [10] 或优化机械手轨迹以最大限度地减少底座扰动 [11]。此外，未来的任务预计会有更长的寿命。除了飞行空间机械手的高效推进剂消耗策略外，一个有意义的延长寿命的方法是使用带电气的动能矩交换装置，这种装置被称为旋转自由浮动航天器机械手[12]。利用动能矩交换装置的优点来控制机械手引起了人们对处理相对较大质量和惯性的操纵的兴趣，比如在捕获或部署场景中。通过运动学指标，在控制机械手的同时控制航天器姿态可以提高其可操纵性[13]。已经研究了结合反作用轮和控制力矩陀螺仪来在机械手运动期间保持卫星平台固定[14]。本文旨在开发在轨部署应用中在结构扰动下航天器底座和机械手的通用控制。在考虑不同机械手配置的系统动量分布时，开发通用控制的兴趣凸显出来 [13]。本文的贡献在于将柔性动力学与刚性动力学相结合，从而可以开发扩展状态观测器来改善控制性能，而不是刚性系统的未知扰动观测器 [6]。然后使用 NDI 对系统进行解耦和线性化，包括对振动扰动和航天器漂移的估计。此外，还针对实际的大尺寸系统开发了控制律和观测器的综合。
项目经理 – 肯尼亚变革之海 职位名称
工作机会 – 项目经理 – 肯尼亚变革之海 职称：肯尼亚变革之海项目经理 新任或重新填补：新任 核心职位：是 否 汇报对象：农业食品系统部门负责人 监督：员工 是 否 | 志愿者 是 否 地点：肯尼亚，埃尔多雷特 为什么选择 SNV SNV 荷兰发展组织是一家全球发展伙伴，业务遍及亚洲和非洲的 25 多个国家。在肯尼亚，SNV 57 多年来一直致力于通过加强公共和私营部门组织的能力并促进伙伴关系来改善民生。它通过帮助实现三个领域的国家发展目标来实现这一目标：农业食品；可再生能源；和水。SNV 通过与政府、民间社会和私营部门组织合作，支持这些领域的发展。SNV 肯尼亚将实施一项为期五年的肯尼亚变革之海计划（SoC 计划），该计划以再生农业计划 REALMS 的成功为基础。 SoC 计划将采用 Nexus 方法，将再生农业与可再生能源的生产性使用 (PURE) 结合起来。该计划将采取多方面的方法，以农民团体为目标，联合农民田间商学院 (FFBS) 作为能力建设和促进市场联系的中心点，采用系统转型方法。任务概述由于气候变化、生态退化、社会不平等加剧、粮食安全下降和实现所需的公平能源转型的挑战，贫困停滞、不可预测的冲击将在未来几十年继续成为问题，对收入、生计和生产力产生负面影响。能源是任何农业食品系统的关键要素；它主要由化石燃料驱动，它所驱动的大型集中式机器通常效率低下，不适合小型食品生产商的需求。尽管这两个部门之间存在错综复杂的联系，但解决方案基本上是孤立的、短期的，经验教训也没有共享。其结果是进一步导致效率低下，甚至可能对更广泛的生态系统产生反作用。必须重新思考农业食品和能源系统之间的联系，以减轻社会经济条件和自然资源承受的导致贫困的压力。围绕食品和能源的供应、消费和处置的传统、提取式、能源密集型、集中式模式需要受到挑战。SNV 认为，需要一种方法来弥合这些部门之间的差距，打破孤岛，并制定与目标生态系统参与者合作并为其服务的解决方案。变革之海肯尼亚计划设想为一个为期 10 年的计划，分为两个实施阶段，将在再生农业 (RA) 和可再生能源生产性利用 (PURE) 领域的结合点上开展工作。该计划将采用创新的混合实施模式，利用生态系统中现有的举措和专业知识，连接参与者以促进流程并鼓励协同效应。因此，该计划不是传统的发展计划，它只关注 SNV 和精选合作伙伴联盟的实地实施。相反，该计划将寻求识别和与已经在 RA 和/或 PURE 领域运营的合作伙伴合作，并授权他们在 nexus 领域工作。因此，SNV 的角色是