最近的运动控制技术

1.运动控制与电子伺服机构对惯性机械的位置、速度等机械量(即运动)进行控制时,其传动机构将电磁能转换为机械能,主要使用能量传输性能特别好的伺服电动机。为获得预期的运动,就要提高这种伺服电动机的控制性能(稳定性、快速响应性和直线性等)。总之,运动控制的主体是以使用伺服电动机为代表的电子伺服机构。如图1所示,这种电子伺服机构保证装置(控制对象)运动的控制量同目标值一致,即对目标值(目标位置和速度)和控制     

胎压报警器用压电发电装置的设计及实验研究

为了实现轮胎压力报警器(TPMS)的无源化,解决传统电池寿命有限、不易替换等问题,提出了利用压电材料将汽车行驶过程中轮胎的机械能转化为电能,为TPMS的监测模块供电。制作了一种能用于轮胎压力报警器(TPMS)的压电发电装置,设计了相应的能量转换及存储电路,并对该系统进行了实验测试。这种压电发电装置具有结构简单、不发热、无污染、不受电磁干扰、易于加工制作和结构小型化等优点。     

散斑运动模糊复原的直线电机动子位置检测

图像测量技术具有非接触性、抗干扰性等优点被越来越多地应用到双次级永磁直线电机动子位置检测中。针对图像采集过程中所产生的图像模糊问题,提出了一种精确辨识运动模糊参数的方法,实现了直线电机动子位置的精确测量。采用数字散斑图像作为原始拍摄面,通过相机获得包含动子位置信息的序列运动模糊图像。利用奇异值分解对运动模糊图像进行去噪重构预处理,降低噪声对运动模糊参数辨识精度的影响。求取预处理后图像的倒谱图,通过主成分分析找到倒谱图二值化后亮线的主矢量方向即为模糊方向;同时作出倒谱三维图,利用其负峰值中两个最小值坐标求出模糊长度。根据计算的模糊参数值复原模糊散斑图像,再利用图像亚像素测量方法获得动子位置。实验结果表明:本文算法的计算耗时比Radon算法缩短了5倍多,不同位移下的平均绝对误差仅为0.084 7mm,满足直线电机动子位置检测的实时性和高精度要求。     

面内弯纵型直线超声电机的驱动与摩擦分析

分析了直线超声电机定子的质点切向运动和法向运动，认为等速点（定子质点的横向分速度与动子运动速度相等的点）将椭圆运动接触弧对动子的作用分成了驱动部分和阻碍部分。通过对定子的纵向伸缩振动分析，得知定子质心随着定子的振动而发生颤动，质心的颤动使定子两端的受力不是一个定值，并使定子的驱动足对动子进行跳跃性地驱动，电机定子对电机动子进行跳跃式驱动和粘滑摩擦受到材料刚度、预压力、定子振幅等多种因素的影响。文中的摩擦机理分析也可为其他类型的超声电机的驱动与摩擦分析提供参考。     

内置微通道T/R组件壳体设计及试验研究

为了降低界面热阻对微通道散热性能的制约,提出了一种组件壳体内置微通道散热单元的设计架构,以满足新一代高功率芯片T/R组件的热控需求.对内置微通道的传热特性进行数值仿真分析,优选出最佳结构参数组合.基于优选设计参数,整合UV-LIGA微细加工技术、精密扩散焊接技术及微组装技术,完成内置微通道散热单元T/R组件的模拟样件研...     

一种TPMS无源化方案设计

针对TPMS系统无电池供应模式的发展趋势,从机械能转化电能角度,介绍了国内外两种无源方案,提出了一种新的设计方案,对新方案机构的运动规律进行了分析和研究.     

运动部件气动逻辑

运动部件逻辑或者“气动继动器”或“膜片阀”,你把它叫做什么都行,它们能用来代替几乎所有机器上的电继动器或固态控制器,它的提倡者认为MPL(运动部件逻辑)具有射流的许多优点,而局限性很小。它的制造者说MPL的实际应用比射流更广泛,并建议在需要气动控制时采用MPL。什么是MPL呢?它如何工作?不同类型的MPL之间以及它们与射流之间又有什么区别呢?MPL的制造者对系统设计是否提供帮助,是否提供线路上全部的逻辑器件和附件?是否提供组件化的标准子线路呢?为了回答这些问题,《机械设计》询间了28个MPL制     

六自由度伺服作动简及安全保护的研究

该文针对六自由运动系统伺服作动筒的组成及各组件功能进行了详细的阐述,并对运动系统伺服作动筒液压控制原理进行了分析,给出了位移传感器的工作原理,探讨了运动系统伺服作动筒接口控制原理,同时以伺服作动筒的运行速度错、位置错等为例对其安全保护软件设置进行了探讨,为飞行模拟机的六自由运动系统伺服作动筒的设计研究和性能提高提供了一定的参考.     

主泵轴封应急注入水系统技术现状与应用分析

介绍了核电厂主泵流体静压轴封组件和流体动压轴封组件的结构特点及工作原理,基于不同类型应急轴封注入水系统的设计方案和运行特性,分析了轴封应急注入水系统设计方案对不同类型轴封组件的适应性。结果表明,内置热交换器应急注入水系统设计方案适用于不同类型的流体动压轴封组件和流体静压轴封组件,外置高压冷却器应急注入水系统设计方案适用于流体动压轴封组件和设置有能动式停车密封的流体静压轴封组件。     

纳米发电机与自驱动植入式电子医疗系统的研究进展

植入式电子医疗器件(IEMDs)能够有效地提高患者的生活质量并延长患者的寿命,现已成为医疗器械领域研发的热点。目前,植入式电子医疗器件(IEMDs)的发展主要面临两大难题,即器件的小型化和工作寿命的延长。研究人员已经证实从动物体内获取热能、化学能和机械能等多种能量并转化为电能的可行性。通过收集生理环境或身体活动产生的能量可以实现植入式电子医疗器件的自驱动化与小型化。生物体内各种运动产生的机械能简称生物机械能,因分布广泛,蕴含的能量高等优点而备受关注,为了有效地收集生物机械能,一系列材料及结构设计巧妙的压电和摩擦电能量收集器被研发成功。肢体运动、肌肉收缩/舒展、心/肺运动和血液循环所产生的机械能都可以被这些装置收集并为植入式电子医疗器件供电。另外,压电纳米发电机(PENG)和摩擦电纳米发电机(TENG)可以作为生物压力/应变传感器来认知复杂的生理过程以及直接作为电刺激源来治疗各种疾病。在过去的十年里,植入式自驱动电子医疗系统的研究取得了巨大的进展,未来,集成智能、柔性、可拉伸和全可降解等多种特性的自驱动医疗系统将会是该领域主要的研究方向。     

基于AMESim、LabVIEW和VC++联合仿真的机电液系统控制算法验证平台设计

随着控制技术和高效节能需求的发展,对机电液系统的控制性能要求越来越高,传统的数字仿真已无法验证控制算法的真实应用效果,而通过实际系统进行验证又费时费力。为了充分发挥AMESim软件在机电液系统建模、LabVIEW软件在上位机监控和VC++软件在控制算法实现方面的优势,通过AMESim与LabVIEW的接口和LabVIEW与VC++的接口,基于联合仿真技术开发了机电液系统控制算法的验证平台。实验表明,上述平台可以在保证仿真精度的基础上有效地缩短控制器的开发周期。     

基于兴趣小组的数控加工技能培养模式探析

以机电一体化专业大专生为对象,以兴趣小组为载体,探索了基于兴趣小组的"机电一体化专业"职业技能培养模式,研究表明该模式有助于提高学生特长,促进学生就业。     

机械式助教机器人的设计

针对目前课堂师生沟通交流过少、信息传达不便、教学质量欠佳等问题,基于机电一体化的理念,设计出一种机械式助教机器人。该机器人可实现传授知识、搜集信息和机械设备的相互转化。综合应用复合铰链机构、演示台升降机构和桌面伸缩机构,实现移动多媒体、变形讲桌、移动3D演示台的相互转化。同时以SolidWorks为设计平台完成虚拟样机的参数化设计,利用Matlab优化设计出桌面伸缩机构的相关参数,通过ADAMS对演示台升降机构进行动力学仿真分析和模态分析,验证了该机构设计的合理性和功能实现的可行性。     

压电分流阻尼控制悬臂梁振动的参数优化分析

采用阻抗分析技术,根据压电材料的机电耦合特性和RLC电路的电学阻抗特性,详细推导了RLC串联压电分流阻尼系统的机械阻抗特性,研究了作单模态振动的悬臂梁在粘贴压电片后形成的压电悬臂梁系统的位移传递函数特性。借助于调谐质量阻尼减振理论,进行了压电分流阻尼系统的参数优化分析,并通过算例验证了参数优化前后压电分流阻尼系统对悬臂梁振动的被动控制效果。     

摩擦热加工技术及其应用

摩擦热加工是利用摩擦过程的能量转换原理使材料局部区处于热塑性状态而实现加工的方法,该项技术具有低耗能、无污染、高效率、加工质量好等优点,因而应用前景广泛。本文重点介绍了摩擦搅拌焊、耗材摩擦敷层等被称为是“科学摩擦（Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｆｒｉｃｔｉｏｎ）”的先进摩擦焊接技术及摩擦热加工在其他方面的应用。     

低碳环保双动子步行发电装置的研制

现今的锻炼器械往往存在庞大笨重、难于坚持以及能量浪费等不足之处。我们通过设计一种既省时省力又有效的轻便型锻炼机器来满足人们的这种锻炼需求,并将人体运动过程中多余的机械能转化为电能的装置,简便易携、低碳环保。     

基于BEM理论的小型风机叶片设计与分析

风力发电机叶片是吸收风能并将其转换成机械能的重要部件之一,叶片的翼型、数量和尖速比都直接影响叶片接受风能的效率.本文针对风力发电机的关键部件叶片进行了系统的研究与设计.     

THEORY AND APPLICATION OF WAVELET ANALYSIS INSTRUMENT LIBRARY

Some new theory and algorithms on wavelet analysis are proposed, including continuous wavelet transform (CWT), discrete wavelet transform (DWT), wavelet package transform (WPT), wavelet denosing and mother wavelet selection, etc. Using the component-based hierarchy mode, the platform for virtual instrument (VI) is constructed, and the functions such as data sampling, data analysis and data present, etc are provided. Subsequently, the wavelet analysis library is designed and developed. The library consists of expert system, experienced database, development platform and abundant wavelet analysis functional module, which together implement general and special wavelet analysis in the field of mechanical engineering, energy source, transportation and biomedicine, etc. Finally, the wavelet analysis virtual instrument library is applied to detect fault called engine knock. Experimental result indicates that the wavelet analysis virtual instrument library can efficiently solve the engineering problem such as detecting engine knock.     

Vibrations of microscale circular plates induced by ultra-fast lasers

In this study, the vibration phenomena during pulsed laser heating of a microscale circular plate are investigated. The circular plate is made of silicon and is heated uniformly on the upper surface by a non-Gaussian laser beam with a pulse duration of 2 ps, which incites vibration due to the thermoelastic coupling effect. The coupling between the temperature field and stress field induces energy dissipation and converts mechanical energy into heat energy, which is irreversible. An analytical-numerical technique based on the Laplace transform is utilized to calculate the vibration of the deflection and thermal moment. The size effect is analyzed. Finally, the vibration behaviors of the circular plate under different environmental temperatures are compared.     

Electromagnetic Methods for Testing Changes in Stress-Strain State of Dielectric Materials

Russian Journal of Nondestructive Testing - We consider complex methods for mechanical-electrical and acoustic-electrical testing of cracking under changes in the stress-strain state using the...