摩托车磁流变阻尼器的设计研究

磁流变液（Magnetorheological fuild）是一种新型的智能材料，属于可控流体，具有在外加磁场作用下快速可逆地改变流变性能的特点。本文选择剪切阀式作为本文阻尼器的工作模式，对磁流变阻尼器的磁路进行了设计；优化设计了磁流变阻尼器的结构参数，在此基础上，根据理论分析选择阻尼器的结构尺寸，设计制作了单出杆磁流变阻尼器。对本文设计的磁流变阻尼器的特性进行了实验研究，本文的研究结果对于磁流变阻尼器在摩托车悬挂系统中的应用具有较好的参考价值。     

野草入侵模糊算法的半主动空气悬架研究

为了抑制由路面不平引起的车辆振动,结合磁流变阻尼器和空气弹簧的变阻尼/刚度特性,设计了含内置永磁体式磁流变阻尼器的半主动空气悬架系统.基于电磁学原理,对内置永磁体式磁流变阻尼器的力学特性建模.建立了1/4车辆二自由度动力学模型,并利用野草入侵算法对常规模糊算法规则进行优化,开发了野草入侵-模糊混合控制策略对内置永磁体磁流变阻尼器的空气悬架进行半主动控制.为验证该控制策略在磁流变空气悬架的半主动控制效果,进行了C级路面随机输入及凸块脉冲输入仿真分析,仿真结果可知,野草入侵-模糊控制策略能有效地提高半主动悬架系统的综合性能.并且通过台架试验进一步表明,利用该控制策略能够使车身振动加速度及悬架动挠度分别减小25.87%、35.13%.     

磁流变减振器磁路结构的优化

关于汽车工业应用磁流度减振器的问题,磁路设计是磁流变减振器结构设计的重要环节,直接影响到减振器的工作性能.在充分考虑各种材料的磁导率随磁场强度大小的变化,以及各关键结构尺寸的大小的基础上,针对磁路优化问题,分别建立磁路的理论模型和仿真模型,并通过结果对比来校验仿真模型.采用参数化仿真的方法,得到了磁路的关键结构参数和材料性能对磁路中磁场强度的影响,得出了磁流变减振器磁路设计的基本规律和一般设计原则.并针对特定的设计要求和约束,对某型号磁流变减振器进行了磁路分析优化,获得了较优的结构参数.     

磁流变液装置及其在力反馈数据手套中的应用

在传统数据手套的基础上,利用磁流变液这种智能材料的力学性能,设计了一种带力反馈功能的新型数据手套。该新型力再现数据手套的核心部件是其硬度可控装置。文中对硬度可控装置的原理、结构和控制电路等进行了详细的阐述。在机器人遥控操作中,利用这种新型数据手套结合图形仿真,操作者能够在本地虚拟环境中,充分掌握远地机器人与真实环境之间相互作用的关系,实现良好的力觉临场感。     

车用磁流变液离合器设计及性能仿真

研究汽车磁流变液流变特性和磁流变液离合器原理,为了提高系统的速度特性、稳定性和调节的自动性能,建立了圆盘型磁流变液离合器传递力矩模型,基于模型设计了适用于小型汽车的磁流变液离合器.建立了基于磁流变液离合器的汽车传动系统动力学模型,采 用模糊控制对汽车起步时该离合器的结合过程进行仿真,结果表明:磁流变液离合器的传动力矩够满足小型汽车的传动要求;所设计的磁流变液离合器在起步过程中接合平稳,节气门开度和开度的变化率性能均可满足要求,为设计提供了依据.     

新型实验电源系统研究

鉴于传统电源系统的诸多缺陷,介绍了基于DSP的新型电源系统的设计方案,用于模拟并最终代替当前的电机电源系统;该系统以数字信号处理器(DSP)TMS320F2812为基础进行数据采集和实时数据处理,通过运用正弦脉宽调制SPWM、双闭环控制技术,使系统具有良好的动静态性能,其中双环采用:电容电压外环和电容电流内环;仿真实验结果显示系统能很好地模拟传统电机系统,并能有效避免传统系统的缺陷,由此证明方案的可行性。     

基于磁流变的气动位置速度复合控制策略

为了提高线性气缸的定位精度、减小制动冲击,提出了基于磁流变阻尼器的位置速度复合控制策略.依据气缸两腔压力差和磁流变阻尼特性,建立了气动系统定位过程的动力平衡方程,通过分析阻尼控制电流的变化规律和系统响应对定位精度的影响,分别提出了速度柔性控制和位置补偿控制算法.在该算法下采用位置速度复合控制策略进行试验研究表明定位误差随着负载质量的增大而增大,随着目标位置的增大而减小,对气源压力波动有较好鲁棒性.该控制策略在改善系统冲击特性的基础上提高了定位精度,为磁流变技术在气动位置伺服控制中的应用提供了理论与试验依据.     

磁流变液动密封装置密封特性研究

针对缺少应用磁流变(MR)液的动密封装置的密封特性研究这一问题,应用实验的方法,对用于旋转式磁流变阻尼器的磁流变液密封装置的密封特性进行了研究.根据阻尼器与磁流变液密封装置的结构特点,设计磁流变液密封装置实验系统结构.基于磁流变液的基本磁化曲线与磁芯材料特性,对实验系统的磁路进行设计.建立实验系统,对不同密封间隙的密封...     

基于磁流变阻尼器整车半主动悬架的开关控制

利用一般系统的第2类Lagrange方程建立了适合磁流变阻尼器半主动悬架的Lagrange方程,并在此基础上建立了侧倾、俯仰和垂直运动完全耦合的整车半主动悬架系统运动方程和状态方程．以某种磁流变阻尼器作为作动器,系统地研究了整车半主动悬架开关控制的策略．仿真结果表明：开关控制对整车悬架的簧载质量的垂直加速度和侧倾角加速度的控制效果不明显,特别是对俯仰角加速度反而有所恶化．但是,对悬架动挠度和轮胎动挠度,和非簧载质量的垂直加速度,簧载质量的侧倾加速度可以进行有效的控制,特别是对后悬架的控制效果尤其显著．     

基于滤波补偿和自适应观测的直接转矩控制

直接转矩控制(DTC)是继矢量控制技术后发展起来的一种新型的交流调速控制方法,但其在低速运行时存在较大的电流、转矩脉动,为了改善直接转矩控制系统的低速性能,提出一种新型的定子磁链低通滤波补偿和转速自适应观测相结合的直接转矩控制方法.该方法提高了定子磁链和转子转速的观测精度,改善了直接转矩控制系统的动静态性能.仿真和实验...     

分段变结构Bang-Bang控制器在气动脉宽调制位置伺服系统中的研究

本文提出了一种分段变结构Bang-Bang控制方法,并应用于气动脉宽调制高速开关阀 控气缸位置伺服系统,使得控制性能得到了明显改善,有实际应用价值。     

气动薄膜执行机构模型优化及参数辨识

在气动调节阀中,针对智能电气阀门定位器控制算法的开发通常需以气动薄膜执行机构模型为基础;本研究对应用于气动薄膜执行机构的传统Karnopp摩擦模型进行了优化,对动静摩擦判断条件DV(临界速度)进行修改,修改后的模型解决了DV如何选取这一问题。同时对传统气动薄膜执行机构模型的参数辨识方法进行改进,将多元线性回归和最小二乘法应用于估算气动薄膜执行机构中移动部件质量,弹簧刚度系数,预紧力,库伦摩擦和粘滞摩擦系数,通过实际气室压力和估计气室压力的标准误差、相关系数与参数向量中每个参数对应的p-value三个指标来决定参数的选取结果。将摩擦模型整合进气动薄膜执行机构动力学模型中,通过仿真和实验验证了参数辨识方法有效性。在开环不同幅值的阶跃信号和随机信号激励下进行仿真和实验对比,结果表明,整合后的摩擦模型能准确模拟气动薄膜执行机构的动态过程,该模型和参数辨识方法同样适用于其它机械装备。     

基于神经网络PID控制的柔性微机器人系统

根据尺蠖蠕动的原理,研制了一种三自由度微型机器人内窥镜诊疗系统;该机器人由空气压橡胶驱动器驱动,通过两个气囊钳位．建立了机器人的动态模型．基于BP神经网络PID控制策略,设计了电—气脉宽调制伺服系统控制机器人的移动．用系统输出的预测值来代替实测值,计算权系数的修正量,实时改变控制参数以提高控制效果．软件仿真和实验结果都证实该方法弥补了传统PID控制方法的不足,显著改善了系统的静动态特性,是一种理想的气动微型蠕动机器人控制方法．     

Leakage current: Moore's law meets static power

Off-state leakage is static power, current that leaks through transistors even when they are turned off. The other source of power dissipation in today's microprocessors, dynamic power, arises from the repeated capacitance charge and discharge on the output of the hundreds of millions of gates in today's chips. Until recently, only dynamic power has been a significant source of power consumption, and Moore's law helped control it. However, power consumption has now become a primary microprocessor design constraint; one that researchers in both industry and academia will struggle to overcome in the next few years. Microprocessor design has traditionally focused on dynamic power consumption as a limiting factor in system integration. As feature sizes shrink below 0.1 micron, static power is posing new low-power design challenges.     

基于网络指纹识别的电力系统应急调度动态控制技术

在控制电力系统应急调度工作时,传统方法使用的是用户密码识别动态控制技术,该技术耗费时间长,所需成本高,且产生的工作效果差,难以满足目前电力系统资源调度与管理的要求。为了解决此问题,基于网络指纹识别技术研究了一种新的应急调度动态控制技术,该技术由认证服务器、用户管理、用户权限设置、指纹登录和调度模块组成,通过建立安全区确保环境安全、设备安全、传输介质安全、视频监听安全以及磁盘安全。工作过程分为建立电力资源路由选择表、数据包处理、标记替换、解除电力资源数据包标记四步。与基于用户密码识别的动态控制技术进行对比,从安全性、控制时间和稳定性进行实验研究,研究结果表明,基于网络指纹识别的动态控制技术可以在短时间内取得较好的控制效果,且安全性很高。研究的技术具有很大的市场发展空间,值得大力推广使用。     

双馈风力发电系统功率解耦控制策略仿真研究

研究风力发电机功率效率优化控制问题,由于外部风力环境变化较大,应保证变换器的稳定性控制。传统的控制方法不但动态和稳态性能差,而且控制策略比较复杂。为了改善控制效果,提高直流电压利用率,采用了SVPWM调制技术,并提出了一种功率解耦控制策略的双脉宽调制(PWM)变换器控制方案。网侧变换器控制直流母线电压的稳定并调节网侧功率因数,转子侧变换器进行矢量解耦控制,调节定子有功和无功功率。仿真结果表明,控制策略能够快速跟踪风速变化,维持直流侧母线电压恒定,输出的电流为正弦波,并且与电网电压同频同相,满足并网条件,实现有功和无功功率的独立调节,对并网风力发电系统的设计研究提供有意义的参考。     

基于新型二维核函数动态X参数的功放建模

为了更准确地描述带有记忆效应的射频（RF）功放特性,基于传统的动态X参数模型,结合功放长期记忆效应以及短期记忆效应机理,提出一种新型动态X参数功放建模方法。新模型保留X参数模型的静态核函数,利用双记忆路径模型提取出表征记忆效应的非线性函数,替换动态核函数。采用输出信号为幅度与频率双变量的新型反馈（FB）结构,引入时变频率变量而简化动态核函数为二维核函数。使用MW6S010N设计功放并建模,由仿真可知,新模型在单音大信号及码分多址（CDMA）信号激励下,均能正确表征功放特性,归一化均方误差（NMSE）较静态X参数模型、传统动态X参数模型以及前馈（FF）结构X参数模型分别减少8.0 dB、6.3 dB、2.5 dB。结果表明该模型能够更加准确拟合带有非线性记忆效应功率放大器的特性。     

动态环境下具有免疫特性的自适应网络安全模型

本文在传统的静态防御模型上提出了具有免疫特性的动态的网络安全模型。该模型将静态防御技术和动态防御技术相结合，使网络的安全性得到了更好的保障。在动态防御模块中引入了人工免疫机制，提高了网络安全系统在动态环境中的自适应性，实现了整个网络安全系统的动态平衡，使整个系统能更好地应对不断变化的外部环境。     

A PNEUMATIC POSITIONING DEVICE COUPLED WITH PIEZOELECTRIC SELF‐MOVING MECHANISM

This paper reports a new pneumatic positioning device coupled with a piezoelectric self‐moving mechanism to overcome the main disadvantages of the inherent poor positioning accuracy obtained by traditional pneumatic cylinder. The new driving mechanism is to mount a piezoelectric Impact Drive Mechanism (IDM) to the controlled sliding table driven by the pneumatic cylinder. Based on the configuration, the first step of positioning process is to actuate the sliding table with rough position accuracy but with the benefits of high‐speed and large‐range due to the pneumatic cylinder. The second step is to drive the sliding table with high position accuracy by utilizing the impact force of IDM. The experimental results show that the controlled sliding table is successfully positioned in 0.236 s with rough accuracy of 10 μm and with the stroke of 100 mm by utilizing the pneumatic cylinder, and the final positioning accuracy of 10 nm with respect to the terminated position of the first‐stage control is obtained in 1.479 s due to the actuations of IDM. It is shown that the pneumatic positioning device coupled with IDM has attractive practical applications in the field of precision industry.     

基于WSNs的医院环境监测系统设计

针对传统医院环境监测系统现场布线难、设备移动性差、测量精度不高的问题,提出了一种基于无线传感器网络( WSNs)技术的医院环境监测系统,并详细介绍了该系统的结构、通信机制及软件实现流程.系统由无线传感器节点依据无线通信机制形成WSNs.在分析影响WSNs能耗的主要因素和现有节能技术基础上,提出了一种基于能量均衡的数据可靠传输算法,即动态能量管理分簇算法( DPMCA),该算法把DPM技术和CA有效结合,有效解决了传统医院环境监测系统中存在的问题.