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○ 邓正平博士答辩公告
(作者: 来源:机电学院 访问量:1245 发表时间:2019-03-12)

答辩博士:邓正平

指导教师:黄翔  教授

论文题目:面向对合状态优化的飞机大部件对接技术研究

答辩委员会:

主席:汤文成    教授/博导   南京理工大学

委员:陆宝春    教授/博导   南京理工大学

            徐贵力   教授/博导   南京航空航天大学

            周来水   教授/博导   南京航空航天大学

            安鲁陵   教授/博导   南京航空航天大学

                 教授/博导   南京航空航天大学

                 教授/博导   南京航空航天大学

秘书:李泷杲   教授/硕导   南京航空航天大学

答辩时间:201932114:30

  点:南航明故宫校区15#341

 

飞机装配是飞机制造的重要组成部分,大部件对接是飞机装配的主要工作内容之一。在飞机大部件对接时,不仅需要确保大部件位姿准确度,同时需要保障大部件之间的对合特征协调准确度。通过近十年的研究攻关,目前我国已经具备一定的大部件自动对接技术基础。然而,由于常用的激光跟踪仪等测量系统测量不确定度较高,且对合区域容易产生测量干涉,当前对合状态优化时仍主要依靠人工试错调姿,效率很低,且容易造成结构损伤。为此,本文开展面向对合状态优化的飞机大部件对接技术研究。

主要科研工作及成果如下:

1)针对大尺寸球坐标测量系统(激光跟踪仪、激光雷达等),提出了一种新的测量不确定度椭球模型,其相比现有模型可以更准确地表达测量系统不确定度空间分布;建立了考虑坐标转换基准点布设与测量不确定度的多站位测量坐标转换解析算法,推导了转换参数最小二乘平差解及其方差-协方差矩阵;针对现场复杂测量环境导致的基准缺失问题,发展了一种基于混合参考系的坐标转换不确定度优化策略。

2)建立了大部件位姿关键点位置度、对称度稳健超差评价函数,融合位姿关键点容差域、测量不确定度椭球域的空间各向异性分布;在此基础上,提出了不确定性测量数据驱动的大部件可装配性稳健评价机制,引入单纯形粒子群算法进行评价模型解算,量化了大部件可装配性置信度。

3)推导了随动式调姿机构中大部件工艺球心坐标在线标定算法,揭示了标定调姿次数与旋转角度对球心标定精度的影响规律,实现了对接调姿驱动量的在线补偿。

4)提出了基于单目视觉的大部件交点孔位姿精确测量方法,给出了针对交点孔成像特点的图像处理与特征拟合方法,构建了基于正向映射几何距离误差的交点孔位姿测量与优化模型,引入M-估计原理进行解算以降低孔边缘磨损的影响。

5)建立了交点孔轴线段配合偏差度量以及端面距离安全度量,综合大部件位姿准确度约束、交点孔端面无干涉约束,构建了面向对合状态优化的大部件微调位姿约束优化模型;给出了优化解算流程与约束处理机制,推导了基于普吕克坐标小旋量的微调位姿初始值估计解析算法。

6)针对某型飞机翼身交点式对接,搭建了对合区域全尺寸模拟对接平台,研发了对合状态优化集成控制软件,验证了大部件对合状态优化效果与精度,实现了大部件位姿准确度与对合协调准确度的综合平衡。

 

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