Ⅱ型压电超声流微泵的流动特性分析

基于声流原理设计了一种H型压电超声流微泵,分析了各种因素对微泵出口平均速度的影响.采用直接流法计算得到了微泵体内的声流速度矢量图,实现了泵体结构的优化设计.进一步研究了超声流微泵出口平均速度与声流振子的振动位移、驱动频率以及流体动力粘度之间的关系,模拟了出口背压对出口平均速度的影响.分析结果表明,在流体动力粘度较小时,所设计的H型超声流微泵具有较好的泵送性能,通过改变驱动频率和驱动电压能方便地实现微流体的驱动控制.     

基于CPLD的可动线圈电磁驱动恒流源系统设计

本文针对可动线圈电磁铁驱动机构驱动阀特性,设计了一种基于CPLD的电磁阀驱动电源系统。首先回顾了可动线圈电磁铁驱动机构技术特点,在此基础上提出了一种基于CPLD的PWM电源设计,最后进行了现场实验,获得了电流波形,从而从实践角度验证了该设计的有效性。该设计具有集成度高、调节灵敏、稳定性强等优点。     

基于多CPU控制平台的提花袜机控制系统设计

本文阐述了一种基于多CPU系统的电脑提花袜机控制系统的实现过程。其机构简单,使用方便,编织效率高,产品品质好。本文就电脑提花袜机提花原理、编织过程控制数据准备、控制系统实现等方面进行了设计。针对提花袜机的核心技术:选针器电磁阀驱动、CPLD时序控制、Flash花型数据存储等问题进行了相关研究。     

微流体驱动与控制系统的研究进展北大核心

随着微流控系统的应用越来越广泛,微米尺度和纳米尺度器件微通道内的流动逐渐成为了研究的热点。重点阐述了微流控系统的驱动元件——微泵、控制元件——微阀的研究现状,介绍了学者们研制的各种微泵、微阀的工作原理与结构特点,指出了微流体驱动控制系统泄漏、结构复杂、成本偏高等问题依然存在,并对微驱动控制的发展方向进行了展望。     

微流体驱动与控制系统的研究进展

随着微流控系统的应用越来越广泛,微米尺度和纳米尺度器件微通道内的流动逐渐成为了研究的热点。重点阐述了微流控系统的驱动元件——微泵、控制元件——微阀的研究现状,介绍了学者们研制的各种微泵、微阀的工作原理与结构特点,指出了微流体驱动控制系统泄漏、结构复杂、成本偏高等问题依然存在,并对微驱动控制的发展方向进行了展望。     

毫米级微装配机器人控制系统设计

介绍了一种配备了压电微夹钳的毫米级微装配机器人.根据微机器人系统的功能要求设计了其硬件和软件控制系统.控制硬件以32位ARM核处理器为核心组成数模混合系统,使用了两片CPLD构建了微马达控制器和微夹钳控制器.控制软件是基于嵌入式实时操作系统μC/OS-II而设计的多任务系统,包括微马达的控制及与计算机视觉系统之间通信协议等.实验结果证明整套控制系统能满足微装配应用要求.     

利用体块PZT制备膜片式压电微泵

利用锆钛酸铅(PZT)的逆压电效应,设计并制备了膜片式压电微泵。通过将电能转换为机械能,实现了液体的微流体控制。微泵由微驱动器与单向微阀两部分组成;微驱动器主要为液体流动提供驱动力,单向微阀则用于精确控制液体的流动方向。通过对PZT-Si膜片的位移量、位移形状的仿真分析,确定了微驱动器的设计尺寸,并估算其液体驱动性能。利用共晶键合工艺、研磨减薄工艺、硅深反应离子刻蚀工艺和准分子激光加工工艺等制备出了微驱动器和单向微阀。最后,设计了驱动测试实验,检测了微泵的液体驱动性能。测试结果表明:所制备的膜片式压电微泵驱动的谐振频率约为70kHz,能驱动微米量级的液体位移或运动。当微泵驱动电压为30Vp-p、频率为600Hz时,液体的驱动流速约为65μL/min。该微泵具有体积小,线性度好等特点。     

具有微流量检测功能的集成微流量泵驱动结构

根据我们研制成功的铝硅双金属驱动微流量泵驱动结构的特点,本文介绍了一种实现微流量泵驱动结构与微流量传感器系统集成的方法。该方法在原微流量泵双金属驱动结构的单晶硅膜上集成制作了微流量传感器。这种一体化的集成驱动结构单元同时具有驱动功能和流量检测功能,并且制作工艺简单,为进一步实现与控制电路集成的集成微流量泵系统奠定了基础。     

基于电润湿效应驱动的微泵设计与分析

利用介质上电润湿效应(ElectroWetting-On-Dielectrics,EWOD),驱动液滴在微泵泵腔内振动,再结合锥形单向流阻结构,设计出一种新型的基于EWOD的微泵;深入探讨了液滴振动的机理,并对该EWOD微泵模型进行了数值模拟。数值模拟的结果表明,提出的一种基于EWOD驱动的微泵能很好的完成泵送液体的功能,并且其泵送效率与液滴振动的频率有关。其中数值模拟的结果显示当液滴的振动频率为5, 10, 15, 20 Hz时,微泵的泵送效率与液滴的振动频率成正相关,微泵出口的压力与液滴的振动频率并无明显关系。     

微通道对流换热系统的流动阻力分析

针对在恶劣温度条件下工作的芯片热控制系统问题,基于由微泵、微通道、热电模块、智能控制单元、散热片以及液体管道等构成的微通道对流换热设计思想,数值仿真分析了微通道结构的速度场和压力分布,计算了系统管道、微通道等部件的沿程阻力和局部阻力,给出了换热系统的最佳工况点,确定了系统必需的微泵工作性能参数。     

微型压电泵系统的设计研究

提出了一种整机采用迭片式结构,单向阀采用悬臂梁式薄片阀的新结构微型压电泵,设计、制作了实验用样机泵,设计了正弦信号发生器电路,将产生的正弦信号经过电压放大和功率放大后,作为该泵的电源驱动,通过对该泵的工作性能进行较为系统的实验测试和研究,提出了利用多腔体串联结构提高压电泵性能的优化设计方案。实验测试表明,该泵工作性能稳定(样机尺寸:Φ15 mm×1.8 mm;50 V正弦信号输入,80 Hz条件下,最大输出压力22 kPa,流量达到3.6 ml/min)。该泵的设计方法及所用制作工艺可用于研发大量生产的实用微型泵。     

基于ARM7的喷气织机电磁阀控制电路

为完成喷气织机高频电磁阀的实时控制,提升对电磁阀工作时的故障检测能力,设计了基于ARM7的电磁阀高速驱动和电流检测反馈控制系统。以ARM7处理器的芯片LPC2478为微控制器,并在数据、地址总线基础上,通过采用复杂可编程逻辑器件(CPLD)扩展了输出口线;针对喷气织机电磁阀高频特性,设计了高、低压复合的驱动控制电路;为判断电磁阀工作性能的优劣,增加了电流检测环节。试验结果表明,该系统运行稳定、高效,通过对电流检测反馈数据的分析,提高了喷气织机生产的质量和效率。     

基于 CPLD的双通道高压脉冲信号源

针对声波测井压电陶瓷换能器容性大的负载特性,采用单片机和CPLD相结合的方式设计了一种输出幅度高、驱动电流大、脉冲宽度可调的双通道高压脉冲信号源。系统利用C8051F350单片机及PWM控制芯片MM33060A,并结合自耦变压器反激式升压电路将12 V直流供电电压抬升至300 V。采用CPLD产生精确的频率可控的300 V脉冲电压,利用脉冲变压器进一步提升电压,得到了上千伏的高压激励脉冲。实验结果标明,设计的信号源在激励压电陶瓷换能器时,负载上得到了比较理想的波形,波形上升沿陡峭,无拖尾及振荡现象,满足实际应用需求。     

基于悬臂梁阀的微型压电泵的实验研究

利用压电晶片致动式压电泵的工作原理,提出一种整机采用迭片式结构,单向阀采用悬臂梁式薄片阀的新结构微型压电泵,设计、制作了实验样机,并对该泵的工作性能进行了较为系统的实验测试和研究,并提出了利用多腔体串联结构提高压电泵性能的优化设计方案。通过实验测试:该泵工作性能稳定,整机具有较高的体积功能比(样机尺寸:15 mm×1.8 mm;50 V正弦信号输入,80 Hz条件下,最大输出压力22 kPa,流量达到3.6 m l/m in)。该泵的设计方法及所用制作工艺对研发适于大量生产的实用微型泵是一个有益的尝试。     

电动汽车用开关磁阻电机驱动系统的设计

设计了一种电动汽车用开关磁阻电机的驱动系统,论述了基于M57962L的IGBT驱动电路和电动汽车控制系统用开关电源的设计。实验结果表明,所设计的IGBT驱动电路驱动信号波形理想,可快速有效地开通关断IGBT;系统供电电源输出电压纹波小,工作稳定。     

基于线阵CCD带材自动对中系统的设计

为了解决钢厂带钢在切割中的跑偏问题,设计了以TMS320LF2407微处理器为控制核心及线阵CCD为边缘检测器件的自动对中系统。系统采用CPLD设计线阵CCD动态驱动电路,解决了CCD输出信号受环境影响而产生的饱和失真和背景与物体无法分开的问题,大大提高系统的抗干扰能力。系统检测精度高、运行速度快、实时性强。     

基于DSP运动控制卡及控制算法的设计

构建了以DSP为基础的数控系统。CPLD完成对四轴编码器反馈信号的处理,该平台集成度高、稳定性强,能实现生产过程的高速度、高精度要求,实现了基于CPLD的可重构设计,提高了系统的柔性。在控制算法上,采用单神经元PID及CMAC相结合的伺服运动控制算法,仿真及实验结果显示较常规PID控制有更好的动态特性、控制精度和抗干扰能力。     

基于MCU和CPLD的智能移动机器人控制系统

针对移动机器人控制系统设计和开发要求的复杂性,从成本低、易开发、易调试和高集成性的角度出发,提出了一种基于微处理机控制单元（MCU）和复杂可编程逻辑器件（CPLD）的智能移动机器人控制系统设计。给出了自动避障、电机驱动控制、红外遥控等关键功能的设计实现方法,着重对基于CPLD的超声波检测模块、红外编码模块、壁障模糊控制器的设计等进行了详细的论述。同时,还给出了系统主程序和超声测距子程序软件设计流程。实践结果表明,该移动机器人控制系统可使硬件结构大大简化,并具有功能丰富、集成度高、性价比高等特点。     

基于CPLD技术的CCD驱动时序产生方法

文中介绍利用可编程逻辑器件7000系列设计CCD驱动电路的方法,阐述了逻辑设计原理,给出了CPLD实现电路和时序仿真波形,验证了CPLD技术的可行性。     

基于CPLD的CCD驱动时序电路的设计

利用CPLD复杂可编程逻辑器件，结合VHDL硬件描述语言，设计了一种线阵CCD驱动时序电路。并通过MAX＋PLUS Ⅱ软件的时序仿真分析，证明该设计方法的可行性。