印刷机张力控制系统的建模与仿真

卷筒纸印刷中影响印刷速度和印品质量的主要因素是纸带的张力,因此,要提高卷筒纸印刷质量,必须精确控制纸带张力,国外的卷筒纸印刷机全面控制系统发展较快,但国产印刷机张力控制的研究与国外相比有很大差距.针对这一问题,研究了一套较完整的适用于各种印刷方式的张力控制理论和方法,对印刷机张力控制系统进行了建模与仿真实验.实验表明,设计的控制结构具有良好的可靠性能,对提高国产卷筒纸印刷机张力控制系统的精度具有重要意义.     

印刷纸带纠偏装置研究与系统开发

目的为了保证印刷品的套印精度及整个印刷过程的顺利进行,对卷筒纸印刷机印刷过程中的纸带跑偏问题进行研究。方法通过对纸带传输系统的运动学模型进行分析,提出一种基于超声波传感器的印刷纸带纠偏控制方法,并依据该方法开发出一种印刷纸带纠偏装置。该装置采用STC12C5A60S2芯片作为控制核心,以超声波传感器作为检测装置,利用步进电机、滚珠丝杠实现纠偏过程,并结合硬件设计进行系统软件的开发。结果针对不同类型印刷带材、不同印刷速度下的纠偏效果进行了检验,纠偏后套印误差均小于0.2 mm,并通过实验证明了装置的有效性。结论该装置适用于各种印刷材料的检测,不受环境因素干扰,同时具有响应速度快、纠偏精度高的特点,对于提升印品质量具有十分重要的意义。     

基于实例推理的印刷机传动系统振动分析与研究

要进一步提高印刷机械的工作速度,必须减小振动对其工作稳定性的影响。通过对印刷机械实验台的振动分析和对高速卷筒纸印刷机工作的振动研究,利用丹麦BK公司的振动测试系统,得到了印刷机械工作时,滚筒不平衡、弯曲变形、加工精度等一系列因素引起的相关振动信号。根据这些振动信号的量度幅值,可以确定印刷机设计时所要控制的重要参数。     

基于单片机的超声波测距系统设计

利用超声波测量距离是一种有效的非接触式测距方法,本文结合超声波精确测距的需要,分析了超声波测距的工作原理和系统构成,给出了软件控制流程,并在数据处理中采用了温度补偿修正,来有效提高超声波测距系统的精度。     

高精度海水声速测量系统设计

根据超声波渡越时间法超声波声速测量的原理,采用ARM微控制器结合高精度时间间隔测量芯片,设计了一种高精度海水声速实时测量系统。该系统将海水中声速的测量转成对超声波飞行距离和时间的测量,同时通过差值计算消除系统电路延时对测量结果的影响。文章介绍了系统的各个模块,且对渡越时间法海水声速测量系统的关键技术——高精度时间间隔测量方法进行重点阐述。测试结果表明系统对海水声速的实时测量精度达到了0.019 m/s。     

激光位移传感器实时测量超声波振幅和频率的试验研究

超声波振动技术已经广泛应用于各类生产加工行业.但是,目前为止有关超声波振动实时监测方面的研究鲜有报道.本文提出了一种可行的实验方法对超声振动进行实时监测.超声波的振动由超声波发生器及其传递装置产生;通过使用世界领先的超高速、高精度电容耦合装置激光位移传感器对超声波振动进行实时跟踪和测量;所测振动数据由计算机存储并且开发了一系列Matlab程序进而从原始数据中滤除噪声对超声波振动数据的干扰.结果显示:通过这一实验方法能够对超声波振动频率和周期进行精确评估,尤其是能够对超声波振幅进行精确测量,其测量精度可达到±0.1μm.超声波功率对超声波振幅的影响也可以通过这一实验方法显著呈现.     

基于AT89S51单片机的超声测距

介绍一种基于AT89C51单片机的脉冲式超声波反射测距系统。该系统以空气中超声波的传播速度为确定条件,利用反射超声波测量待测距离。概述了超声波测距基本原理,对影响测量系统的主要参数进行讨论;并在介绍超声波测距基本功能的基础上,提出系统的总体构成,论证系统发射、接收、检测、显示部分的设计方案,分析系统软硬件的实现方法。     

基于构架状态测量的轨道车辆车体横向振动估计

针对轨道车辆实际线路运行中振动状态的测量问题，提出了一种根据滑模理论算法设计的滑模观测器，利用可测振动数据对车辆振动状态实时估计的方法。建立简化轨道车辆横向动力学模型，基于该简化横向模型设计出具有鲁棒性的滑模观测器，通过实时测量构架的横移速度及摇头角速度，估计其横向振动位移以及车体横向振动状态。为了验证该观测器的有效性，利用SIMPACK动力学软件建立具有54自由度的某型国内高速列车整车仿真模型，通过动力学计算对其实际运行过程进行仿真，利用该方法得到的车体振动状态估计值与仿真结果进行对比。结果表明直线工况下车体的横向振动速度和位移通过观测器估计精度较高，而曲线上车体横向振动速度精度能满足要求，研究表明了所提出的滑模观测器的科学性与可行性。     

基于小波变换的高精度测距系统设计及DSP实现

目的为了解决传统物流行业机器人避障系统中存在的测距精度低、抗干扰性差等问题。方法提出一种基于DSP的温补与小波阈值滤噪的高精度超声测距系统,包括DSP最小系统、超声波传感器、LCD显示模块、温度补偿电路和报警电路等。超声波测距系统通过实时采集环境温度来修正声速值,采用小波阈值变换算法对回波信号进行处理,以提升回波信号的信噪比和起始点锐度。结果应用CCS4.2软件与DSP芯片进行调试、实验,实验表明在距离0～1200 mm内,系统的测量误差为±4 mm。结论采用小波阈值变换算法和温补电路,提高了传统物流机器人避障系统的测距精度。     

船舶装备安装基准相对姿态测量系统研究

介绍一种船舶装备安装基准相对姿态测量系统,阐述了系统的各部分组成。对测量系统进行了精度测试,并进行了数据补偿,对补偿前后测试精度的比对结果表明,经补偿后系统具有良好的测试精度。测量系统能够实时测量两个运动平台的相对姿态,上位机软件具有实时显示、实时监测、测量数据自动存储功能。     

旋转超声内圆磨削砂轮变幅器的设计与试验研究

砂轮变幅器是旋转超声内圆磨削谐振系统的关键部件,其设计质量直接影响超声磨削的工艺效果。但目前内圆磨削砂轮变幅器缺乏较为完善的理论分析模型。为提高砂轮变幅器理论分析模型的通用性,基于非谐振设计理论建立了纵向谐振砂轮变幅器的理论分析模型,并利用砂轮变幅器各振动单元间的力、位移连续条件与边界条件推导了其频率方程。然后,针对频率方程进行编程求解,并通过ANSYS有限元仿真分析进行验证。最后,加工制作了纵向谐振砂轮变幅器,并开展阻抗特性分析试验、超声谐振试验和振动位移测量试验,分析了其谐振特性。试验结果表明,所研制的砂轮变幅器的谐振试验频率与理论设计频率一致,其输出端振动位移的试验值与仿真值的相对误差为7.83%,符合旋转超声内圆磨削的要求,验证了理论分析模型求解的正确性。研究结果为旋转超声内圆磨削砂轮变幅器的设计提供了便捷且有效的方法。     

微细超声工作台的设计与微振幅测量

微细超声工作台是微细超声加工机床与微细超声振动辅助加工机床的关键零部件,其振幅值直接影响加工精度与加工效率。传统的振幅测量方法很难准确的测出微细超声工作台的微振幅。基于精密微三维运动平台的高分辨率,提出了一种恒力控制的微振幅测量方法,成功的测量出能精确到0.1微米的微振幅。本文首先对微细超声工作台中的微细超声振动系统进行了理论设计,然后采用基于恒力控制的超声振幅测量方法,对不同功率作用下的微细超声振动系统的振幅值进行了测量。     

B2 功率超声振动系统的电声效率测量

本用导纳圆图法和谐振导计算法，分别对用于超声清洗和塑料焊接的两个振动系统的电声效率进行了测量，结果表明在小信号和功率输出下，其电声效率基本相等，测量误差不超过±１５％。为通过电声效率和电功率测量，确定功率超声振动系统的输出声功率提供了可能途径。     

弹簧安装方式对质量非均衡产品缓冲系统的影响

目的为研究质量非均衡产品在不同弹簧隔振器安装方式下缓冲包装系统的振动响应特性。方法建立质量非均衡产品缓冲包装系统的数学模型,采用四阶龙格库塔法对振动响应进行对比分析,通过有限元仿真模拟侧向弹簧不同数目和安装位置点的质量非均衡产品的振动响应特性,并分析其修正的可行性,再进行验证。结果侧向弹簧数目为1时安装在侧棱中点,侧向弹簧数目为2时安装在侧棱上对非均衡产品缓冲系统的振动响应修正效果较佳。结论质心偏移对质量非均衡产品缓冲系统的加速度影响较大;偏心距离较大时,可适当改变较大偏心位移方向的弹簧刚度,对其进行修正优化,为质量非均衡产品的缓冲包装设计提供了方法和依据。     

烟气超声流量计时间测量准确度校准方法研究

大口径气体超声波流量计广泛应用于烟道排放监测和工业控制等领域。超声波流量计的传播时间测量准确度校准是非实流校准的重要环节,通过建立超声波流量计时间测量准确度校准装置,实现对大口径气体超声流量计传播时间的非实流校准。该文首先提出3种不同的超声流量计传播时间校准方法,分析不同方法的影响因素,其次通过改变探头间距离,对不同探头间距时超声波流量计传播时间的测量误差进行校准。试验结果表明:超声波流量计传播时间的测量误差随距离变化,并确定利用标准声速对超声波流量计传播时间进行修正的方法更为准确,测量结果不确定度为0.2%。     

大力矩径向驻波型超声波电机有限元分析与实验研究

提出了一种大力矩径向驻波型超声波电机,在实现电机大力矩输出的同时保持结构紧凑的特点。首先设计并分析了电机的结构和工作原理,采用有限元法分析了电机定子的振动特性。接着制作了超声波电机样机,样机直径为32 mm。采用激光测振仪测量了定子的共振频率及径向振动的振幅,测量结果与理论分析结果相吻合。最后,搭建了电机输出特性测试平台,测量了电机在不同电压下的转矩-转速特性。实验测试结果显示,定子工作模态的共振频率为73.3 kHz,当施加的电压幅值为100 V、频率为74 kHz时,电机的空载转速为45 r/min,堵转力矩达到0.41 N·m。与其他同尺寸的超声波电机相比,所提出的径向驻波型超声波电机具有更大的堵转力矩。     

卷筒纸印刷机张力控制研究

针对卷筒纸印刷生产的特点,阐述了张力控制的目的和影响张力的主要因素,分析和研究了纸带张力控制机理.通过对罗兰卷筒纸印刷机纸带张力控制系统实例,详细剖析了张力控制系统的控制规律和控制回路.说明了张力控制系统中采用的PID控制规律的优点,并得出纸带张力控制系统的影响因素和控制中需要解决的相应问题.     

A pulsed ultrasonic distance measurement system based upon phasedigitizing

A pulsed ultrasonic distance measurement system (UDMS) for use in air is described. A new method of timing is presented that is based upon the transmission of a binary-frequency shift-keyed (BFSK) signal followed by data acquisition and signal processing of phase-digitized information from the received signal. The method reduces many of the problems that arise when dealing with the nonideal behavior of ultrasonic transducers. One of the major advantages is the ease with which the method may be implemented while maintaining high accuracy, since amplitude sampling is not required. Comparison with common ranging techniques is presented, which shows the inherent noise immunity of the new method. A test setup is described, and results given, demonstrating the underlying principle and accuracy. The system measures distances of up to 5000 mm with an accuracy of ±1 mm