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审稿意见

低重力模拟试验平台并联索驱动系统数字化设计

黄科, 董强, 夏元清, 谢馨, 陈强, 顾程

2026, 66 (3) : 452-462. https://doi.org/10.16511/j.cnki.qhdxxb.2026.26.017

送审稿

专家1

(一)表述规范性

1. 图1(a)中的图片建议放大,在段落中增添合适文字补足图1(a)下方的空白。此外,图中并联索驱动系统的指向为主提升索系或上斜拉索系,建议具体标注出并联索驱动系统。图1中并未明显标注出主提升索系、上斜拉索系和下斜拉索系的具体位置。

2. 图1(a)上述段落中“如图1所示”应放在整句话的开头来引出低重力模拟实验平台的主要组成部分。

3. 图2下文所述“133m”数字和单位尽量保持在同一行,三维空间范围的“×”应与数字大小保持一致。

4. 第2节中“预紧力越大则其刚度越大。然而,预紧力不能过大,否则电机功率太大,会增加成本”,该句话表述过于繁琐。建议修改为“其预紧力越大则刚度越大,导致电机功率增加,进而增加成本问题”。

5. 第2节第二段中,全局固定坐标系中的坐标原点应与图中保持一致,采用斜体。字母也应保持一致,括号中内容应表述为。此外,图3中索与快速随动圆盘的连接点建议画个点标注出更直观。

6. 图3下方等向量中间用英文逗号隔开,括号用英文括号。另外,建议连等式用公式的形式写出。中的逗号采用英文加空格的形式写出并非中文逗号。文中张力向量的表述应该为,张力向量的角标的正/斜体应与公式(1)中保持一致。

7. 公式(1)中的向量,矩阵应斜体加粗,与下文中的合力及合力矩保持一致。 

8. 公式(2)中的应与下文所述圆盘质量的角标保持一致。圆盘转动角速度与角加速度符号大小应一致。式(2)与式(3)中的矢量符号应加粗处理。

9. 公式(3)中零空间矢量的括号与下文中均应采用英文括号且保持一致。

10. 据3.1节所述,图4中所示为并联索驱动机构模型、快速随动系统模型和登陆条件设置三个模块,但图4中的三个图标注为并联索驱动系统多体动力学仿真模型,并联绳驱系统模型和索驱机构模型。仅图4(a)中表述为文中部分模块,其所述并联索驱动机构模型在图4(a)中为并联绳驱模型,图4(c)所述为并联索驱动机构模型。此外,图4中的部分模块过小,建议进行放大或具体描述。图4中模块的英文内容改为中文。

11. 图4(b)中的索驱机构以及安装基座需在图4(b)中标注出来。同理,图4(c)中的机构组成应在对应图4(c)中标注。

12. 表1所述并联索驱动模型主要计算参数应用表格的形式把具体内容和结果列出来,而不采用图片的形式。

13. 在3.2节仿真结果中的数字前的正负号建议与结果在同一行。图5中的小图前应标注(a)~(f),图中坐标系三轴的的方向过小,建议放大处理或文字描述。

14. 在描述图6(a)的前面应先加入对图6整体的描述以及所做工作。而文中仅所述为图6(a)的具体结论应在图6结尾描述仿真结果,文中所述从仿真结果可看出图6(a)的Z方向的加速度满足低重力模拟要求,但未说明要求指标具体形式。在其余7个分图中若有类似的结论应具体说明。

15. 图6中共8个分图,图序号标注应为图6(a)~图6(h),且分图序号应采用Times New Roman字体。

16. 图6的部分图描述的6种电机中,在曲线的重合部分建议局部放大处理并引出在对应曲线下。整体图片大小和格式应保持一致,对标题的处理应裁剪干净。

17. 图7中的4个小图的标题需删掉,文中描述时对的取值中逗号均应采用英文字符。

18. 根据图7所述的航天器着陆过程电机转动角度分析结果,对超大载荷探测器典型工况下电机和绳索选型设计未明确指出选型标准和指标要求。

19. 图8中分图标题不需要显示,图中数字和字母及括号应采用Times New Roman字体。所有图的行间距需做调整以及图中在X方向和Y方向的单位要保持一致,分图中已表明刚度的单位,故不需要在分图注解中写单位。所示图8中并联索驱动机构的6维刚度不是很清晰。

20. 文中所述对并联索驱动机构位于45m高度位置时的6维刚度计算结果应是图8而不是图7。

21. 文中所述“利用超大载荷低重力模拟试验平台钢索在塔架上出绳位置以及与快速随动平台的连接点位置等相关参数,对并联索系统刚度进行计算”,但并未具体表示出相关参数及参数大小。

22. 图8中分别在X、Y、Z方向上得出的最大最小结论,并无数据对比,仅是在45m高度的位置处进行仿真。应在不同高度处进行对比对照仿真,并将结果体现在文章中。

23. 参考文献(References)应居中书写且中间有空格,参考文献中,中英文献应保持左对齐,中文文献的标点,字符用中文。英文文献中多个作者之间用英文逗号加空格书写,作者与英文逗号之间无空格。所有参考文献无需加DOI。英文文献作者名字大小写应保持一致。

(二)内容创新性

1. 文章中图2下方整体段落与董强等人发表的“航天器低重力模拟试验平台三维随机系统”中图3下的第一个段落基本一致。区别在于文章中为上斜拉索系、中斜拉索系和下斜拉索系,而对应董强等人的文章中分别为主提升索系、上斜拉索系和下斜拉索系。图1(a)上面段落所述并联索驱动系统由主提升索系、上斜拉索系和下斜拉索系组成,但并未涉及到中斜拉索系。主提升索系和上斜拉索系是否为同一索系,文中忽略了中斜拉索系的介绍。

2. 本文为解决低重力模拟试验平台并联索驱动系统力位移特性难以预测及控制的问题,建立了三维随动平台在工作空间内的并联索驱动系统力位移特性模型,搭建了仿真模型并通过模拟典型工况验证了模型的有效性和实用性。

3. 文章模拟航天器在1/6重力下的着陆过程是极贴近实际的复杂工况,叠加了多自由度扰动,极大地考验了系统的跟踪与控制能力。本文提供了全方位、多物理量的仿真结果,仿真不仅能观测宏观的平台运动状态,更能看出系统微观的驱动状态,如电机的转动角度以及每根绳索的速度、加速度和张力。

3. 文章的核心是建立了基于Matlab/Simulink的多体动力学模型,并展示了一系列的仿真结果。但全文缺乏关键的模型验证环节,没有将仿真数据与物理实验数据的仿真结果进行对比。

4. 低重力模拟的核心难点之一在于高精度的力与位置复合控制。文章虽提到“高精度的重力环境”和“混合精确控制”,但全文未涉及控制器的设计。对于一个强耦合、非线性的索驱动系统,控制器的性能直接决定了整个系统的最终表现。缺乏对控制环节的深入探讨,使得研究不够完整,无法评估系统在闭环控制下的真实性能。

5. 文中旨在“超大载荷试验平台”的设计,并未对关键工程挑战进行深入讨论。考虑安全性方面,36根钢丝绳中任何一根出现断裂都可能引起重大后果,文中未提及安全冗余设计或故障保护措施。在同步控制伺服电机时,其高精度同步控制是工程实现的巨大挑战,文中并未讨论如何保证或仿真中如何实现同步。

参考文献:

[1] HOGAN G, BLOOMFIELD M, SMITH M. Case Studies of Testing at NASA’s Neutral Buoyancy Laboratory (NBL) for Oil & Gas Industry Risk Mitigation[C]//Offshore Technology Conference. Houston, Texas, USA: OTC, 2015: OTC-25855-MS.


专家2

论文面向航天器着陆和起飞阶段性能分析与评估需求,设计了载人登月舱低重力模拟试验平台,针对其并联索驱动系统力位移特性难以预测和控制困难等问题,建立了基于Matlab/Simulink的多体系统动力学仿真模型,并结合航天器的悬停、避障和缓速下降等典型工况开展了仿真模拟,实现了对主体结构受力状态、电机运动状态、并联索驱动系统钢丝绳运动与受力状态等的仿真观测,为低重力模拟试验平台并联索驱动机构的数字化分析与设计提供了有效方法。建议修改后在贵刊发表。以下供作者修改时参考(参看原文反色字体部分): 
(1)建议统一论文中变量符号的正、斜体; 
(2)建议补充文中航天器坐标值的物理量纲; 
(3)建议论文图题名和表题名的字体略小于正文字体; 
(4)建议适当修改论文的结论,可适当略去研究意义等相关内容; 
(5)建议检查和修改参考文献的格式,如统一参考文献中英文文题字符的大小写格式、期刊名字符的大小写格式,并核实是否需要列出文献的DOI等。

 

 

 

 



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