微机械惯性传感器的技术现状及展望

对微机械惯性传感器—微加速度计和微陀螺的技术现状进行了评述。根据其不同的技术实现,诸如制造过程、工作原理、控制系统、接口技术等对其进行了分类描述。这些微传感器的用途很广,而且相对于其传统器件来说有低成本、小尺寸、低功耗等特点,正在全世界范围内被广泛研究。最后,对微机械传感器领域的一些新的进展进行了讨论,并提出了展望。     

基于柱面坐标系的新型光学坐标测量机的研制

研制了一种基于柱面坐标系的新型专用非球面坐标测量机,通过测量非球面多条子午截线实现对非球面形的全口径检测。在结构设计方面,采用了龙门框架加回转运动的形式,利用高精度气浮导轨实现水平运动,利用端齿盘实现对工件的精确分度,通过点位测量的方式实现对非球面形的高精度检测。在软件方面,建立了系统的数学模型和柱面坐标系下回转对称非球面形全口径检测算法,并在VC++6.0和Matlab平台上编制了测控软件和数据处理软件。系统最大测量口径为600 mm,测量高度为25 mm,最小测量步长为1 mm,经过系统误差补偿后,系统精度优于1 μm,满足了精磨、粗抛阶段非球面形检测要求。试验表明:系统运行良好,精度满足要求,同时具有良好的通用性,可用于非球面精磨、粗抛阶段的检测。     

并联机构的奇异点分析

采用微分几何的方法详细分析了并联机构三种类型奇异点、即位形空间奇异点，驱动奇异点和末端执行器奇异点的数学定义、物理意义以及它们之间的相互关系，并采用具体的并联机构实例来解释说明。     

光学非球面加工中研抛盘尺寸合理选择的研究

在光学非球面研抛加工中,研抛盘尺寸的合理选择是面形误差有效收敛的关键参数之一。在其他工艺条件保持不变的情况下,推导出了研抛盘的径厚比、弹性模量与工件表面的法向非球面度、法向矢高之间的解析关系;并根据加工过程中的进给步距和不同波长面形误差的特征分析了研抛盘直径的合理取值范围。     

三轴机械几何误差辨识新方法的研究

为高效，简便，精确辨识三轴机械的几何误差，提出了一种新的位移辨识法，并以XYFZ型三轴立式机床为例，详细讨论了误差辨识的基本原理，该方法通过测量工作区内12条直线上的位移误差能快速，精确确定三轴机械的全部21项几何误差，缩短了误差辨识时间，并只需要少量的测量设备，是三轴机械精度评定的一种有效方法，特别适合经常性的精度监测和校正。试验结果验证了所述方法的正确性。     

局部多孔质气浮轴承的有限元方程收敛算法研究

有限元法在气浮轴承的特性研究中已经得到了广泛的应用，而比例分割法是解决有限元方程收敛的有效方法。针对局部多孔质气浮轴承重新推导了比例分割法，得到了新的比例分割因子。在分析此方法可能导致的方程非收敛情况的基础上，改进了比例分割法，从而使有限元方程可以在整个工作间隙内得到有效的收敛解。试验证明，当采用所提出的“混合比例分割法”时，能同时获得快的收敛速度和良好的一致收敛性。     

自动增益控制在振动式微陀螺驱动中的应用

在振动式微陀螺的工作过程中,输入角加速度的变化将导致驱动轴振动幅值的变化,从而降低微陀螺的测量精度.文章研究利用自动增益控制技术使微陀螺驱动轴振动幅值保持恒定的方法,提出了合适的MIT自适应控制律,并且利用Simulink仿真验证了该方法的正确性与可行性,仿真结果表明,自动增益控制在提高微陀螺的测量线性度方面有显著作用.     

基于CAD模型的工件定位算法研究

介绍了基于CAD模型的工件定位方法,利用代数学工具描述了三类工件定位问 题,给出了求解算法;从收敛性、精度、效率等方面出发进一步分析了算法的性能,对定位算法 进行了效率和收敛性方面的优化;给出了仿真实例.     

超精密机床的变增益交叉耦合控制研究

超精密加工的轮廓精度控制直接影响到工件的加工精度,交叉耦合控制算法通过对2轴进行协调而影响轮廓控制精度。在分析超精密数控机床误差模型的基础上,将变增益交叉耦合控制算法引入超精密数控机床的伺服控制。实验结果表明变增益交叉耦合控制算法可以在不改变位置环的情况下,有效提高系统的轮廓精度。     

一种新型的级联型逆变器PWM信号随机分配方法研究

级联型逆变器具有开关冗余和隔离直流电源冗余.该文提出采用随机分配的方法来均衡开关和电源的利用率.当控制器给出输出电平后,电源和开关器件的工作状态是由两个随机函数决定的.随机函数具有均匀分布特性,可以由线性同余法来实现.当输出波形正负对称时,逆变器的每个单元处于工作状态的概率是相同的.随着逆变器工作时间的延长,各单元的利用率自然趋于相同.仿真和实验结果证明了该方法的可行性.