基本信息科学研究教育教学论文专著
基本信息



黄其涛，男，汉族，1977年生。副教授；哈尔滨工业大学机电工程学院流体传动及控制专业。

主要从事电液伺服控制系统、多轴并联加载、管道系统流-固耦合等方向的研究，现主持完成国家自然科学青年基金项目1项，参与自然科学基金面上项目3项。近年来作为负责人和主要参与者承担了包括921工程项目、国防重点保障项目以及省部级项目20余项。 作为第二获奖人：获得国防科技进步一等奖1项。

工作经历
时间工作经历
2006.5～2009.12哈尔滨工业大学任讲师
2007.4～2011.12中国兵器集团第207研究所 博士后
2009.12～今哈尔滨工业大学任副教授
2015.10～2016.10 英国巴斯大学动力传动及运动控制(PTMC)中心访学


教育经历
1996年9月-2000年7月, 就读于哈尔滨工业大学能源学院， 流体传动及自动化专业，获得工学学士学位2000年9月-2002年7月, 就读于哈尔滨工业大学机电工程，流体传动及控制专业，获得工学硕士学位2002年9月-2006年5月, 就读于哈尔滨工业大学机电工程，机械电子工程专业，获得工学博士学位


研究领域
并联机构优化设计及解耦控制多轴加载系统管道系统流-固耦合动力学及振动控制 主要研究方向1:并联机构的优化设计及解耦控制和基于并联机构的多轴加载试验系统

在电液伺服控制系统控制方法和系统集成技术上进行深入研究的基础上，通过对并联机构的运动学、动力学进行详细分析并结合优化理论，对多自由度并联机构的结构参数进行优化设计，以提高系统性能并降低系统功率消耗。由于并联机构是一个多输入多输出、具有较强非线性和动力学耦合的系统，其各自由度位姿输出之间存在耦合。通过对并联机构自由度耦合特性的分析，寻找一种并联机构自由度耦合特性的评价指标，定量地描述并联机构的耦合特性。通过对解耦控制策略进行研究减少并联机构的耦合，提高并联机构的控制精度。

多自由度加载试验系统是一种重要的载荷模拟和构件性能测试设备。本研究以基于并联机构的多轴加载系统为对象，建立并联机构多轴加载系统作动器驱动力与加载自由度输出力/力矩之间的力学模型，提出一种以作动器驱动力闭环为基础的多轴加载系统力控制策略。对加载系统各自由度输出力和力矩之间的耦合问题进行详细分析，并且对并联机构的力解耦控制方法进行研究，解决复杂构件和大加载力情况下的加载控制精度问题，为基于并联机构的多轴加载系统的结构设计及力解耦控制提供理论基础。

主要研究方向2：管道系统流-固耦合动力学及振动控制

科研项目

项目名称超长行程六自由度并联运动系统耦合特性表征及模态解耦控制机理研究

项目来源国家自然科学青年基金

开始时间2012-01-01

结束时间2014-12-01

项目经费26万

担任角色负责
项目类别横向项目
项目状态完成


项目名称三轴六自由度振动试验系统

项目来源国防条件保障

开始时间2009-10-01

结束时间2011-11-01

担任角色参与
项目类别纵向项目
项目状态进行中


项目名称对接机构综合试验台运动模拟器

项目来源921工程

开始时间2006-08-01

结束时间2009-05-01

项目经费1740万

担任角色参与
项目类别纵向项目
项目状态进行中


奖项成果

奖项名称对接机构综合试验台运动模拟器

获奖时间2011

完成人韩俊伟、黄其涛、李洪波、张辉、杨炽夫、郑淑涛、曲智勇等

所获奖项国防科技进步一等奖

简单介绍对接机构综合试验台能够模拟常温与高低温环境中的空间两飞行器的对接过程，用于空间对接机构的研制、验收和鉴定试验。对接机构综合试验台运动模拟器是综合台重要的运动机构和关键组成部分，采用半物理仿真的方法，成功兼顾灵活的数学仿真特性及物理模拟的逼真性，实时模拟两个飞行器在设定对接初始条件下的对接动力学过程。其中，参与试验的对接机构为真实产品，采用数学模型描述两飞行器的质量、惯量特性和飞行器姿控系统作用，采用超长行程六自由度运动模拟器再现两飞行器对接过程的相对运动，完成空间两飞行器对接过程中飞行器相对运动的模拟，实现被试对接机构的接触、碰撞、锁紧、拉近等过程。因此，空间对接过程的地面模拟对对接机构综合试验台运动模拟器的各项性能指标均提出了极高要求。综合台要求对接机构综合试验台运动模拟器具有超大空间六自由度运动能力、超长支腿工作行程、高系统频宽、高定位和轨迹复现精度、模态各向同性好、低速稳定性好、高实时性、耦合小和安全可靠等特点。该项目解决了对接六自由度运动模拟器超大工作空间、高精度、高响应和低速稳定等挑战性技术难题。建立了空间六自由度运动模拟器的刚柔混合复杂结构精确解析模态模型，并基于复杂结构模态的总体设计方法设计出具有超大工作空间、高响应的运动模拟器；利用误差分析与分配、变形控制、液压缸位移精确标定等技术，保证了运动模拟器的高精度要求；基于模态控制技术，补偿了超长行程液压缸一阶模态对系统频宽的影响，使运动模拟器达到高精度和高响应等技术要求；采用低摩擦液压缸制造技术和系统摩擦力精确补偿技术，解决了系统低速稳定性问题；同时，应用有效层空间保护控制技术实现了运动模拟器系统安全可靠运行。该项目的成功研制，为载人航天复杂的空间动态对接过程地面模拟试验提供了最重要技术保障，为对接机构的研制、验收和鉴定试验奠定了基础。此外，六自由度运动模拟器挑战性技术难题的顺利解决，使我国完全独立自主地掌握世界顶尖六自由度运动模拟器的高度集成制造技术，处于世界领先水平。


团队成员
暂无填写


讲授课程
机械系统动力学 简介: 面向本科生的课程，主要讲授机械动力学的基础理论和方法，机械系统建模与分析方法以及典型机构的动力学问题。内容包括：机械系统的动力学基础；机械刚体的动力学；机械振动学基础等方面的内容。六自由度并联机器人及其虚拟设计 简介:面向高年级本科生的创新研修课，主要介绍六自由度（6-DOF）Stewart并联机构的发展历史、应用、研究现状、设计及控制方法等内容。液压控制系统 简介:面向研究生的课程。主要系统地介绍电液控制系统的发展与应用、液压控制系统的基本概念、液压控系统的特点、液压控制阀、液压动力机构、电液伺服阀、电液位置伺服系统以及电液力控制系统等方面的内容。


招生信息
硕士招生:
1、串并联混合机构的建模及控制；

2、基于并联机构的多轴加载实验系统研究；

3、基于电液直驱技术的人工动力假肢

4、压电陶瓷驱动伺服阀


博士招生:
暂无

论文期刊

论文标题六自由度并联运动平台动力学建模及分析

作者黄其涛, 韩俊伟, 何景峰

期刊名称机械科学与技术

期卷第4期25卷

简单介绍通过分析液压驱动六自由度运动平台的运动学,给出了系统各部件的速度、加速度之间的关系。利用雅克比矩阵将各部分惯量影响投影到平台广义速度方向,运用凯恩方程建立了考虑支链液压缸惯性影响的系统完整的动力学模型。由动力学模型计算出平台在以不同的姿态运动时各支链的受力情况,为并联运动平台的设计优化以及动态分析提供了基础。最后运用所建立的动力学模型对实际运动平台的驱动力进行了仿真分析计算。


论文标题Spacecraft docking simulation using hardware-in-the-loop simulator with stewart platform

作者Huang Qitao, Han Junwei, Jiang Hongzhou

期刊名称Chinese Journal of Mechanical Engineering

期卷第3期18卷

简单介绍介绍了一种运用液压驱动六自由度并联运动平台对空间飞行器的对接过程进行仿真的试验系统。此系统主要用于对空间追踪飞行器与目标飞行器之间的对接过程进行仿真。文中详细介绍了此六自由度仿真系统的组成及结构。通过分析空间飞行器的对接过程，建立了反映两飞行器相对运动的对接动力学模型。飞行器之间的相对运动由液压驱动的六自由度并联平台的运动模拟。通过将试验结果与数值仿真结果进行对比来验证试验系统的性能，结果证明本文所述的系统能有效模拟飞行器在空间的对接过程。本试验系统可用于空间对接机构的设计验证以及性能分析。


论文标题A hardware-in-the-loop spacecraft docking simulation system and it’s stability analysis

作者黄其涛，张尚盈，韩俊伟

期刊名称The Sixth International Conference on Fluid Power Transmission and Control



论文标题对接半物理仿真系统中的自适应柔顺力控制研究

作者黄其涛，何景峰，韩俊伟

期刊名称系统仿真学报

期卷第19期21卷



论文标题Research on Pressure Stabilized Controller for 6-DOF Hydraulic Seisimic simulation Table

作者Huang Qitao, Qin Jirong,Shen Gan

期刊名称Vibration engineering and techology of machinery

期卷Proceeding



论文标题PD control with gravity compensation for hydraulic 6-DOF parallel manipulator

作者Yang Chifu, Huang Qitao, Jiang Hongzhou, Peter OO. Han Junwei

期刊名称Mechanism and Machine Theory

期卷第4期45卷



论文标题Analysis and Application of the Singularity Locus of the Stewart Platform

作者Ma jianming, Huang Qitao, Han Junwei

期刊名称Journal of Chinese Mechanical Engineering

期卷第1 期24卷



论文标题Decoupling control for spatial six-degree-of-freedom electro-hydraulic parallel robot

作者Yang Chifu, Huang Qitao, Han Junwei

期刊名称Robotics and Computer-Integrated Manufacutring

期卷第1期 28卷



论文标题Singular value decomposition control of electro-hydraulically driven parallel robot

作者Yang Chifu, Huang Qitao, Han Junwei

期刊名称Applied Mechanics and Materials

期卷第121卷

简单介绍This paper presented a novel control scheme for electro-hydraulically driven parallel robot, in order to improve control performance by eliminating the effect of system coupling in controller. The mathematical model of the electro-hydraulic parallel robot is formulated, including mechanical system and electro-hydraulic system, using Kane method and hydromechanics principle. The decoupled space is exploited for electro-hydraulic parallel robot by using singular value decomposition (SVD) approach. In the decoupled space, a simple but effective controller is developed with only actuator position as its feedback. Theoretical analysis and numerical simulation results show that the proposed control greatly overcomes the drawbacks of dynamic coupling in the workspace of parallel robot and exhibits excellent control performance, especially tracking performance.