13、工程领域模拟与控制技术探索

工程领域模拟与控制技术探索

1 湍流喷雾燃烧模拟

在实验燃烧室内对湍流喷雾燃烧过程进行了模拟。采用的燃烧模型是小火焰模型，因为与流动的湍流过程相比，反应速度较快，所以该模型所需的计算资源较少。为模拟喷雾，使用了LISA模型，同时考虑了液滴间的碰撞及其湍流扩散。不过，LISA模型所确定的液滴尺寸比实际喷雾液滴尺寸小。此外，还利用雷诺平均纳维 - 斯托克斯（RANS）模拟结果来估算流动中的湍流尺度。

在燃烧过程中，液滴喷射的控制至关重要，无论是雾化还是粉碎的液滴，都对燃烧质量、燃烧室内的最高温度、氧化剂数量以及排放到大气中的污染物数量有影响。因此，对喷射器控制的专门研究能够为维持火焰稳定提供必要信息。

2 地震地面运动模拟的Stewart - Gough平台控制

2.1 引言

Stewart - Gough平台是一种六自由度的并联机器人操纵器，与传统的串联连杆臂相比，具有更高的精度、机械刚度和负载能力。但并联操纵器也存在工作空间受限的缺点，这是由于连杆长度和被动关节的机械限制所致。并且，由于方程的非线性和复杂性，并联操纵器的正向运动学求解非常困难。

CIDESI六足机器人系统项目旨在开发一种工业级的机器人系统，该项目分为至少三个阶段，当前的原型是第一阶段的“Hexapod CIDESI phase 1”，昵称“HxCf1”，主要作为低成本的工业实验原型。

2.2 Stewart - Gough平台模型

Stewart - Gough平台是一种闭环设计的机器人，由一个固定平台（作为机器人的基座）和一个移动平台通过六个可线性伸缩的腿连接而成。平台的连接点是具有多个运动自由度的机