压电固体作动筒的应用基础研究

通过对大位移压电固体作动筒的动力学模型的研究，探讨了压电固体作动筒在振动控制中的动力学驱动模型。通过对压电作动筒和结构之间的驱动传递关系的研究，以及在结构应用中获得达到最大的位移输出和最大的作用力的匹配关系的研究，为驱动器的一体化应用提供基础。最后研究了压电作动筒驱动力及输出位移，同时在不同的频率及负载下，对压电作动筒的驱动性能进行了实验，并进行讨论。结论表明：利用压电作动筒作为智能结构驱动器件，     

基于ARX模型的压电智能结构振动预测控制

采用预测控制法对压电智能结构的振动主动控制进行了实验研究，通过实验方法建立了系统的ARX模型，并在此基础上设计了预测控制器对结构进行振动主动控制。实验结果验证了该方法在压电智能结构振动主动控制中的可行性和有效性。     

2-2型水泥基压电机敏复合材料的研制

在土木工程领域中，智能结构系统越来越受到人们的重视，而在智能结构系统中机敏材料是不可缺的元素，它是构成智能结构中的传感器和驱动器的关键材料。针对目前土木工程领域智能结构中存在的结构材料与机敏材料相容性差问题，采用水泥基材料作为压电机敏复合材料的基体，通过调节水泥基材料组分和比例，克服水泥基材料与压电陶瓷在密度上的悬殊差异为材料准备带来的困难，制备出2－2型水泥基压电机敏6复合材料。同时，采用集成了微型计算机、MTS自动伺服试验机、示波器、信号发生器、线性放大器和HP－IB界面的测试系统测量2－2型水泥基压电复合材料的弹性性能、传感性能和驱动性能。实验结果表明，在实验范围里，该材料具有线弹性性能；传感性能和驱动性能具有明显的频率依赖性；在超低频范围内，2－2型水泥基压电复合材料的压电电压系数的模值随频率线性增大，相角随频率增大开始时增大较快，随后趋于一常数；2－2型水泥基压电复合材料的压电性能与聚合物基压电复合材料相似。     

S型薄壁管结构振动噪声主动控制的研究

针对管状结构在航空航天某些应用场合中振动、噪声过大的实际情况，进行了振动、噪声控制实验研究。以某S型薄壁管结构模型为研究对象，利用压电智能结构，结合振动主动控制技术和FX—LMS自适应滤波算法，成功实现了振动噪声主动控制。实验结果表明，所采用的方法对此S型薄壁管结构的振动、噪声抑制的有效性。     

应用于智能机翼的压电致动器技术研究

该文针对新型智能机翼翼型变形控制的应用需求,研究了超临界翼型在产生微变形情况下的流谱结构及在10~500μm微变形条件下翼型的气动特性变化。研制出了用于智能机翼的压电陶瓷致动器:位移量为5~290μm,最大输出力为200N,满足智能机翼变形控制需求,验证了压电陶瓷致动器在智能机翼上应用的可行性。     

智能桁架结构振动控制中压电主动构件的研究：（一）压电主动构件设计

基于压电材料的压电作动效应，设计了一种可用于智能桁架结构振动控制的直线式压电主动构件，讨论了设计理论、参数选取及其对压电主动构件性能带来的影响。     

环境温度变化压电智能骨料信号稳定性试验研究

研究了压电智能骨料在环境温度变化时的信号稳定性问题,并明确其变化规律及分析原因,为基于压电智能骨料的混凝土结构健康监测奠定基础。将预先埋设压电智能骨料的小尺寸素混凝土梁置入恒温试验箱中,改变箱内温度并记录不同温度下的压电智能骨料信号能量值,利用试验数据拟合出信号能量值与温度之间的关系。试验结果表明,压电智能骨料信号幅值受温度影响变化明显且表现出明显的非线性变化规律及符合压电材料机电耦合系数随温度变化的规律,其原因是由于压电陶瓷材料本身弹性常数随温度变化,并在宏观上体现为机电耦合系数的变化。     

非线性压电作动器的振动模糊控制方法

在振动主动控制问题中，压电作动器常表现出一定的非线性特性。研究压电作动器的非线性特性，对于设计智能结构中的控制系统和控制策略非常重要。该文针对压电作动器表现出的非线性特性，提出一种基于模糊自适应滤波算法的前馈主动控制方法。数值仿真结果表明了该非线性模糊自适应控制方法的有效性。     

基于极点配置的柔性智能结构主动振动控制

对采用压电元件作为传感器和驱动器，基于极点配置法的柔性智能结构主动振动控制进行了实验研究，介绍了控制系统构成，实验结果验证了文章所述方法的有效性。     

基于预置压电阵列的Lamb波检测技术研究

针对传统智能结构中多组传感器嵌入存在分散性的问题,成功研制了一种新型的预置压电传感器阵列。该预置传感器阵列综合采用了柔性印刷电路技术和压电超声换能技术,给出了压电传感器阵列的设计方案,对其进行了电学性能测试,并应用在某大面积复合材料构件上。结果表明,该传感阵列法可提高多组传感器布设时的一致性,便于快速、有效地在被检测结构中布置大量的传感器,且该技术对结构损伤状况反映灵敏。     

Piezo‐Phototronic Effect on Performance Enhancement of Anisotype and Isotype Heterojunction Photodiodes

The piezo‐phototronic effect is confirmed as a promising methodology to optimize the performance of optoelectronic devices. However, not only positive effects, but also negative effects may be produced in some types of photodiodes (PDs) by the piezo‐phototronic effect, resulting in the restriction of the PDs' photoresponse performance enhancement. In order to obtain the largest possible photoresponse performance enhancement, it is essential to investigate how the piezo‐phototronic effect influences the photoresponse performance of PDs with different device configurations and structures. Here, the piezo‐phototronic effect on the photoresponse performance enhancement of anisotype (p‐Si/n‐ZnO) and isotype (n‐Si/n‐ZnO) heterojunction PDs is thoroughly investigated. The experimental results show that the piezo‐phototronic effect induced improvement of the p‐Si/n‐ZnO heterojunction PD is much larger than that of the n‐Si/n‐ZnO heterojunction PD. The energy band diagrams under compressive strains are carefully analyzed, revealing that two positive effects are introduced to the p‐Si/n‐ZnO heterojunction PD, whereas one positive and two negative effects are introduced to the n‐Si/n‐ZnO heterojunction PD by the piezo‐phototronic effect. This work presents an in‐depth understanding about the piezo‐phototronic effect on the photoresponse performances of PDs with different device configurations and structures.     

压电型惯性冲击机构的驱动波形分析

压电型惯性冲击式机构是利用压电元件的急速变形来产生连续运动位移的机构。它在精密驱动与定位领域有着重要应用。驱动电压波形是影响机构运动性能的重要因素。从运动学角度分析了驱动电压波形对运动步距的影响，提出了一种优化的驱动电压波形，并进行了压电叠堆型惯性冲击式管内移动机构的驱动试验，结果表明该优化波形比标准锯齿波形具有更好的驱动效果。     

压电扬声器的兴衰

简述了压电陶瓷高音扬声器的兴衰史,对MikeKlasto的观点进行了补充。回顾并展望了压电扬声器的技术及其发展前景。     

城市公众车辆路径调度系统的策略与模型研究

在车辆与交通指挥中心双向通信的基础上,对公众车辆的出行路径进行调度,可能成为智能交通的一种趋势。在分析交通调度策略的基础上,提出了调度系统的模型,对系统的数据结构、数据交换方式、关键算法、应用界面等问题进行了界定和初步设计,为调度系统的深入研究和应用提供基础。     

基于物联网技术的智能农业种植系统设计

为了解决我国现代化农业中存在的问题,根据当下物联网技术在各个领域的迅速发展并逐步应用,在此对物联网技术和智能农业的内涵分别进行了阐述,分析了物联网应用在智能农业的关键技术,提出物联网技术具体应用在农业种植系统中,并对基于物联网技术的智能农业种植系统进行构建,设计了管理平台的框架。期待智能农业中物联网技术的应用和发展,能够极大地推进现代农业的自动化、智能化水平,降低资源占有率,提高农产品的生产效率及产品的质量。     

蜂巢柔性导向结构设计及分析

柔性铰链导向机构作为压电驱动器基本导向及保护单元,被广泛应用于各类复杂柔性机构中,然而现行导向机构仍存在许多不足。该文设计了一种基于蜂巢柔性铰链的对称结构用于压电驱动器运动导向,采用有限元法详细分析了其动静态运动特性。着重研究了机构性能对关键结构参数的依赖规律,给出了相应经验设计公式以用于指导其参数最优设计。所设计的蜂巢柔性导向机构具有机构紧凑,易于实现大行程导向,反应速率快等优点,具有重要的工程实用价值。     

移动智能终端软硬件匹配研究

从移动智能终端和PC在软硬件匹配的差异性入手,分析造成目前移动智能终端软硬件匹配问题凸显的根源:即移动智能终端平台间的彼此林立和标准不统一。进而从软硬件匹配的需求入手,分析移动智能终端硬件平台和软件平台在互相匹配方面的技术需求。同时,结合我国移动智能终端整体产业的发展现状和不足进行分析,并从技术、应用和组织三个层面对我国移动智能终端软硬件匹配及一体化创新提出具体的建议。     

微小型放入式电子测压器的研究

为满足多种火炮、弹箭内弹道压力参数测试需求,研制微小型放入式电子测压器。介绍研制微小型放入式电子测压器的现实背景和意义,阐述测试系统的工作原理,详细分析整个系统工作状态设计及实现．并给出该系统的典型应用。该测压器功耗低、体积小、能够承受600MPa压力,可在现场实时实况地记录被测弹体射击过程膛压变化状况,并能够在系统掉电的情况下保持测试所得的数据,便于回收上电后准确的回放所记录的数据以供分析。